در عکاسی زمینه ژرف، بخش خالی و تاریک آسمان برای عکس‌برداری از کهکشان‌های کم‌نور در دوردست‌ها انتخاب می‌شود. تصاویر زمینه ژرف تلسکوپ فضایی وب و دیگر تلسکوپ‌ها از این مناطق، پربارتر از حد تصورمان هستند.
در ۱۱ جولای، جهان با انتشار ژرف‌ترین تصویر نجومی که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به ثبت رسید، شگفت‌زده شد. در پس‌زمینه‌ی خوشه‌ای کهکشانی به نام SMACS 0723 که تصویر آن مربوط به ۴٫۶ میلیارد سال پیش است، هزاران کهکشان با شکل‌ها و اندازه‌های مختلف مانند الماس‌هایی درخشان در تاریکی کیهان می‌درخشند. برخی از این فانوس‌های دوردست زمانی می‌درخشیدند که جهان تنها چندصد میلیون سال قدمت داشت. درک مسیر این دستاورد از جمله رسیدن به جزایر کیهانی دوردست و جمع‌آوری فوتون‌هایی که سفر خود را در نزدیکی بیگ‌بنگ آغاز کردند، به درک بهتر رصدهای زمینه‌ی ژرف کمک می‌کنند.
منشأ اولین تصویر زمینه‌ی ژرف تلسکوپ جیمز وب به اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ میلادی و پرتاب تلسکوپ فضایی هابل بازمی‌گردد. در آن زمان طرح رصدهای زمینه‌ی ژرف هنوز در آغاز راه خود بود. هابل در اصل برای رصدهای هدفمند طراحی شده بود و قرار بود ستاره‌شناس‌ها از این تلسکوپ برای رصد بخش مشخصی از آسمان براساس درخشش نور منبع استفاده کنند؛ اما هابل قابلیت عکس‌برداری زمینه ژرف را هم داشت که دقیقاً درمقابل هدف ستاره‌شناس‌ها قرار می‌گرفت: ستاره‌شناس‌ها برای این نوع رصد، تلسکوپ را به سمت منطقه‌ای از آسمان قرار می‌دهند که هیچ‌گونه منبع نور مرئی ندارد و از زمان نوردهی بسیار طولانی برای رسیدن به اعماق کیهان و رصد منابع کم‌نور استفاده می‌کنند. در آن زمان هابل بهترین ابزار برای تصویربرداری زمینه ژرف بود.
بااین‌حال همه با رصد زمینه‌ی ژرف موافق نبودند. جان باهکال و همکاران او از مؤسسه‌ی پژوهش‌های پیشرفته در مقاله‌ای که در سال ۱۹۹۰ در مجله‌ی Science منتشر کردند، به این مسئله اشاره می‌کنند که تصویر زمینه‌ی ژرف هابل، کهکشان‌های بسیار بیشتری را نسبت به تلسکوپ‌های زمینی نشان نمی‌دهد. باهکال بیشتر به خاطر راه‌حلی که برای مسئله‌ی نوترینوهای خورشیدی ارائه داد و محاسباتش درباره‌ی توزیع ستاره‌ها در اطراف سیاه‌چاله‌ای سنگین شناخته می‌شود. او در توسعه‌ی تلسکوپ هابل از طرح اصلی آن در دهه‌ی ۱۹۷۰ تا زمان پرتاب، نقش داشت. باهکال بر این باور بود که زمینه‌ی ژرف هابل جمعیت‌های جدیدی از کهکشان‌ها را آشکار نمی‌کند، بااین‌حال چنین تصاویری می‌توانند مهر تأییدی بر ریخت‌شناسی و اندازه‌ی کهکشان‌های کم‌نور و آمار اختروش‌ها باشند.
چنین انتظاراتی، ضرورت عکس‌برداری زمینه‌ی ژرف با هابل را سرکوب کردند. به همین دلیل اولین تلاش برای عکاسی زمینه‌ی ژرف در حوالی تعطیلات زمستانی ۱۹۹۵ پس از تعمیر اپتیکی تلسکوپ صورت گرفت. تلسکوپ زمان نوردهی ۱۰ روزه را برای بخش کوچکی از آسمان در صورت فلکی دب اکبر اختصاص داد. پس از هفته‌ها، ستاره‌شناس‌ها با دیدن تصویر نهایی موسوم به زمینه‌ی ژرف شمال به هدیه‌ی کریسمس خود رسیدند.
تعداد ستاره‌های کهکشان راه شیری در منطقه‌ی موردنظر بسیار کم بود بدین‌ترتیب تلسکوپ هابل، درست مانند بیننده‌ای که به داخل روزنه نگاه می‌کند، به بررسی ژرفای کیهان پرداخت. این تلسکوپ نزدیک به ۳۰۰۰ کهکشان کم‌نور با شکل‌ها و ابعاد مختلف را رصد کرد به‌طوری‌که برخی از آن‌ها ۱۲ میلیارد سال نوری از زمین فاصله داشتند. وظیفه‌ی هابل تنها کاوش در فضا نبود، بلکه به بررسی زمان و جمع‌آوری نور ستاره‌هایی می‌پرداخت که میلیاردها سال پیش در عصرهای آغازین کیهانی وجود داشتند. تصویر زمینه‌ی ژرف هابل به سرعت به تصویری نمادین تبدیل شد.
اما پرسشی اساسی مطرح شد: آیا منطقه‌ی مملؤ از کهکشان در تصویر شمال زمینه‌ی ژرف، عادی بود؟ یا ستاره‌شناس‌ها به اندازه‌ی کافی خوش‌شانس بودند که تلسکوپ را به سمت نقطه‌ای مملؤ از کهکشان قرار دادند؟ تلسکوپ هابل در سال ۱۹۹۸ تصویر جنوب زمینه‌ی ژرف را ثبت کرد. نوردهی این عکس هم مشابه تصویر قبلی بود با این تفاوت که تلسکوپ این بار به سمت نیم‌کره‌ی جنوبی آسمان قرار داشت که در دورترین فاصله‌ی ممکن نسبت به اولین نقطه قرار دارد. تصویر جدید ثابت کرد جهان بیش از حد تصور، به‌ویژه در نقاط دوردست، مملؤ از کهکشان است. زمینه‌های ژرف هابل علاوه بر ارزش علمی، چالشی فنی را آشکار کردند؛ این تصاویر بیش از ۱۰ هزار کهکشان را پوشش می‌دادند که اولین چالش کلان‌داده‌ای ستاره‌شناسان به شمار می‌رفت.
نزدیک به ۲۰۰ سال از زمان ظهور عکاسی می‌گذرد. در آن زمان انسان برای اولین بار توانست فوتون‌ها را برای ثبت تصاویر به دام بیندازد. امروزه دوربین‌های بسیار پیچیده روی تلسکوپ‌های فضایی در میلیون‌های کیلومتر آن سوی زمین، مرزهای دانش ما نسبت به جهان را جابه‌جا می‌کنند و پنجره‌های جدیدی را به سمت فضا و زمان می‌گشایند. بازه‌ی زمانی نسبتاً کوتاهی بین این دو اختراع وجود دارد اما هر دو با یک هدف طراحی شده‌اند: رسیدن به درکی از طبیعت با نگاه کردن به آنچه برای چشم انسان قابل دیدن نیست.
منبع : www.zoomit.ir
دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.