‘หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่’ – กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นต่อไปของ NASA และผลกระทบที่มีต่อดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ในศตวรรษหน้า

'หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่' – กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นต่อไปของ NASA และผลกระทบที่มีต่อดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ในศตวรรษหน้า

วันคริสต์มาสปี 2021 เป็นโอกาสแห่งความสุขสำหรับนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ทั่วโลก เนื่องจากเป็นวันที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ที่ล่าช้ามากเปิดตัวในที่สุด อย่างไรก็ตาม การประโคมข่าวรอบการคลี่ตัวของมันในอวกาศในเดือนหน้า ตลอดจนความปีติยินดีที่ตามมาในภาพแรก ได้ปกปิดปัญหาที่น่าหนักใจในดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ ซึ่งก็คือกองเรือที่เหลือของหอดูดาวโคจรตามอวกาศ

ของ NASA อายุมากขึ้น 

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเริ่มทำงานตั้งแต่ปี 1990 ในขณะที่หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราเปิดตัวในเกือบทศวรรษต่อมา ในขณะเดียวกันกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ซึ่ง เป็นเพื่อนร่วมชาติอินฟราเรดของพวกเขา ซึ่งเปิดตัวในปี 2546 ไม่ได้ใช้งานอีกต่อไป และถูกปิดตัวลงในปี 2563

นั่นเป็นเหตุผลที่นักดาราศาสตร์กังวลว่าหากมีสิ่งใดเกิดขึ้นกับกล้องโทรทรรศน์ที่ง่อนแง่นมากขึ้นเรื่อยๆ เหล่านี้ กล้องอาจถูกตัดขาดจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด ด้วยการปิดระบบของ Spitzer ทำให้อินฟราเรดไกล (160 μm ) อยู่ไกลเกินเอื้อม เนื่องจาก JWST จะเข้าสู่อินฟราเรดกลางที่ 26 μm 

เท่านั้น ในทำนองเดียวกัน JWST ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสังเกตความยาวคลื่นที่มองเห็นได้หรือรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างที่กล้องฮับเบิลทำ แน่นอนว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศแนนซี เกรซ โรมันที่กำลังจะมาถึงนี้ ซึ่งเดิมคือกล้องโทรทรรศน์สำรวจอินฟราเรดสนามกว้าง (WFIRST) 

เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงและอินฟราเรดใกล้ แต่ขอบเขตการมองเห็นกว้างกว่ากล้องฮับเบิลมาก ซึ่งหมายความว่ากล้องไม่เหมาะสำหรับระยะใกล้ , งานละเอียด ; และไม่ครอบคลุมรังสีอัลตราไวโอเลตของฮับเบิล หอดูดาวที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่ามุมมองของเราเกี่ยวกับเอกภพตลอดสเปกตรัมยังคงสดใส  นักดาราศาสตร์สหรัฐกำลังเลือกและเลือกกล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นต่อไป คำแนะนำสำคัญ

ของการสำรวจ

ทศวรรษทางดาราศาสตร์ครั้งล่าสุดจากสถาบันวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และการแพทย์แห่งชาติของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นรายงาน 614 หน้า เส้นทางสู่การค้นพบทางดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์สำหรับปี 2020 (Astro2020) คือแผนการที่จะนำมาใช้สำหรับ “หอสังเกตการณ์ที่ยิ่งใหญ่” 

รุ่นใหม่ที่จะเริ่มเปิดตัวในปี 2040 สิ่งนี้สะท้อนเมื่อหอดูดาวจันทรา ฮับเบิล สปิตเซอร์ และหอสังเกตการณ์รังสีแกมมาคอมป์ตัน (ซึ่งดำเนินการระหว่างปี 2534 ถึง 2543 และประสบความสำเร็จในปี 2551 โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มี) ได้รับการพัฒนา และได้รับการขนานนามว่าเป็น

กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ทำงานเคียงข้างกันเพื่อศึกษาเอกภพ และเป็นหัวหอกในการวิจัยดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของ NASA มานานหลายทศวรรษ ประธานร่วมของการสำรวจกล่าวว่า การใช้วลีนี้ซ้ำ “หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่” ในการสำรวจทศวรรษ ใหม่ ถือเป็นการจงใจ ประธานร่วมของการสำรวจกล่าวว่า 

“ต้องข้ามประเด็นว่าการสังเกตการณ์แบบแพนโครมาติก ตั้งแต่รังสีเอกซ์ไปจนถึงอินฟราเรด มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่” เธอกล่าว “ความสำเร็จอย่างมากของหอดูดาวที่ยิ่งใหญ่ [ดั้งเดิม] คือพวกมันได้รับการพัฒนาและเปิดตัวทีละอันโดยมีการสังเกตการณ์ที่ทับซ้อนกัน”

การสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ประสบความสำเร็จเป็นกระบวนการที่ยาวนาน โดยทั่วไปจะใช้เวลา 25 ปีตั้งแต่เริ่มพัฒนาจนถึงเปิดตัว งานแนวคิดสำหรับฮับเบิลเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1960 ในขณะที่แผนสำหรับ JWST เกิดขึ้นครั้งแรกในปี 1995 หลังจากภาพถ่ายจากสนามลึกของฮับเบิลแสดง

ให้เห็นว่าดาราจักรแรกอยู่ในระยะเอื้อมถึงด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กว่า โพรบตามอวกาศรุ่นต่อไปจะไม่เปิดตัวจนกว่าจะถึงปี 2040 อย่างเร็วที่สุด แต่จะรวมถึงคำแนะนำอันดับหนึ่งของการสำรวจ: ภารกิจสำคัญที่จะแทนที่ฮับเบิล โดยได้รับแรงบันดาลใจจากสองแนวคิด 

วิธีคิดแบบนี้

สามารถนำไปสู่ปัญหาที่ JWST เผชิญและก่อให้เกิดได้ ยิ่งการออกแบบภารกิจมีความซับซ้อนมากขึ้น เครื่องมือและความสามารถที่คุณอยากให้มีนั้นคุ้มค่ามากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่ามันจะมีราคาแพงขึ้นและใช้เวลาพัฒนานานขึ้น “ทั้งหมดนี้ทำให้เรากลับเข้าสู่วงจรอุบาทว์นี้ของผู้ชนะ” คาห์นกล่าวต่อ

แฮร์ริสันเห็นด้วย โดยย้ำว่าการสำรวจทศนิยมครั้งใหม่นี้เป็นความพยายามที่จะพยายามเปลี่ยนแปลงแนวทางดาราศาสตร์ของสหรัฐฯ “สำหรับการสำรวจทศวรรษที่ผ่านมา นี่คือสิ่งสำคัญอันดับหนึ่ง เราจำเป็นต้องทำไม่ว่าจะต้องแลกด้วยอะไรก็ตาม ไม่ใช่แนวทางที่มีความรับผิดชอบ” 

เธอกล่าว ในความพยายามที่จะต่อต้านสิ่งนี้ การสำรวจเมื่อเร็วๆ นี้ได้สร้างข้อเสนอใหม่จำนวนหนึ่ง หนึ่งในนั้นคือแนวคิดที่ว่าภารกิจควรได้รับการออกแบบให้สอดคล้องกับลำดับความสำคัญของวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ แทนที่จะปล่อยให้แนวคิดของภารกิจหนีไปเองโดยอ้างคำพูดของคาห์น

ตัวอย่างเช่น หนึ่งในคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่คณะของคาห์นพิจารณาคือวิธีที่หลุมดำมวลมหาศาลที่แอคทีฟในกาแลคซีฝุ่นควันที่อยู่ห่างไกลมีอิทธิพลต่อการก่อตัวดาวฤกษ์ การสะสมของสสารบนหลุมดำดังกล่าวจะสามารถตรวจจับได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์เชิงมุมที่มีความละเอียดสูง 

ในขณะที่ภารกิจสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดไกลจะสามารถมองผ่านฝุ่นและสำรวจเส้นสเปกตรัมเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวดาวฤกษ์และข้อเสนอแนะจาก ลมหลุมดำ ความหวังคือภารกิจทั้งสองสามารถเปิดตัวได้ภายในเวลาไม่กี่ปีของอีกภารกิจหนึ่ง และดำเนินการอย่างพร้อมเพรียงกัน อย่างไรก็ตาม ภารกิจเหล่านี้จะเป็นอย่างไรนั้นยังคงลอยอยู่ในอากาศ

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100