تلسکوپ جیمز وب پیشرفته ترین و جاه طلبانه ترین فناوری علوم فضایی است که تا به حال ایجاد شده است. دانشمندان بر این باورند که تلسکوپ جیمز وب پنج نوع اکتشاف مهم را طی ماه‌ها، سال‌ها و دهه‌های آینده انجام خواهد داد. به طور دقیق تر، به ما کمک می کند به سؤالات زیر پاسخ دهیم:
1- اولین کهکشان ها و ستاره ها چه شکلی بودند؟
تلسکوپ جمیزوب در 4 دی 1400 به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ می تواند جهان را در طیف مادون قرمز ببنید. تلسکوپ جیمزوب بعد از اینکه در مدار مقرر شده قرار گرفت 6 ماه طول می کشد تا آینه 18 قسمتی خود را راه اندازی و تراز کند.
قدرت این تلسکوپ به قدری زیاد است که ما این فرصت را می دهد تا عمق کیهان را مشاهده کنیم. این تلسکوپ اجرام را در 13.7میلیارد سال نوری رصد می کند. تصاویری که این تلسکوب فوق پیشرفته ثبت می کند بسیار زیبا و خارق العاده است. این تصاویر به ما می گویند که کیهان بی انتهاست و اینکه فکر کنیم ما تنها موجودات زنده این جهان باشیم ایده ای کوته فکرانه است. با وجود این تلسکوپ ما یک قدم به به کشف موجودات زنده درسیارات دیگر نزدیک خواهیم شد. نکته جالب توجه این است که ما این تلسکوپ می تواند لحظه ای بیگ بنگ چگونگی شکل گیری دنیا را نشان دهد.
تخمین زده می شود که تلسکوپ جیمز وب 100 برابر قدرتمندتر از تلسکوپ قبلی خود یعنی تلسکوپ هابل باشد.
تلسکوپ جمیزوب بسیار بزرگتر از هابل است و نقطه تجمع نور بزرگتری دارد.
یکی از دلایل کلیدی قدرت جیمزوب، این است که این تلسکوپ در درجه اول یک تلسکوپ مادون قرمز است، در حالی که هابل در درجه اول یک تلسکوپ نور مرئی است.
قدیمی ترین نور شناخته شده در جهان بیش از 13 میلیارد سال پیش تابش شده است و فقط در بخش فروسرخ طیف الکترومغناطیسی قابل مشاهده است بنابراین قابلیت این تلسکوپ در بخش مادون قرمز بسیار مهم است. همانطور که آن نور در طول میلیاردها سال در فضا سفر کرد، با انبساط کیهان به طول موج های نور مادون قرمز طولانی تر کشیده شد.
به دلیل این قابلیت‌های فروسرخ، تلسکوپ جیمز وب می‌تواند کهکشان‌ها را همانطور که 100 میلیون سال پس از انفجار بزرگ بودند، مشاهده کند. به عنوان مقایسه، تلسکوپ هابل تنها می تواند کهکشان ها را 400 میلیون سال پس از انفجار بزرگ مشاهده کند.
طبق مدل استاندارد کیهان‌شناسی، اولین کهکشان‌هایی که در کیهان شکل گرفتند باید کوچک‌تر و ساده‌تر از کهکشان‌های کنونی باشند. اعتقاد بر این است که کهکشان ها با ادغام با یکدیگر بزرگتر و پیچیده تر می شوند.
اگر برخی از اولین کهکشان‌های کیهان بزرگتر از حد انتظار باشند، آن کشف می‌تواند پیامدهای عمیقی بر مدل‌های کیهانی ما داشته باشد. و درک ما از رابطه بین ماده تاریک و تشکیل کهکشان را تغییر خواهد داد.
2- آیا نشانه هایی از حیات بیگانه در منظومه شمسی و در کهکشان ما وجود دارد؟
تخمین زده می شود کهکشان ما، کهکشان راه شیری، بین 100 تا 400 میلیارد ستاره داشته باشد. بیشتر آن ستارگان احتمالاً سیاره هایی دارند که به دور آنها می چرخند.
درصد کمی از آن سیارات باید دارای شرایط مناسب برای زندگی مانند داشتن اکسیژن و آب باشند.
تلسکوپ جیمز وب می تواند تصاویری از سیارات فراخورشیدی بزرگ را ارائه دهد که به عنوان سیاراتی تعریف می شوند که خارج از منظومه شمسی ما زندگی می کنند. خوانش طیف‌سنجی آن سیارات به ما کمک می‌کند تا ترکیبات شیمیایی جو آن سیارات را تعیین کنیم. اگر برخی از این سیارات دارای حیات بیولوژیکی باشند، نسبت عناصر شیمیایی در جو آنها می تواند این امر را آشکار کند.
در طول عمر ما، این امکان وجود دارد که بتوانیم نشانه های زیستی حیات بیگانه را در سیاراتی که به دور ستارگان نزدیک مانند آلفا قنطورس، ستاره بارنارد و گرگ 359 می چرخند، شناسایی کنیم. در واقع، 53 ستاره در فاصله 17 سال نوری از منظومه شمسی ما قرار دارند.
ما همچنین می‌توانیم حیات را در منظومه شمسی خود در قمر زحل، تیتان، و قمر مشتری، اروپا شناسایی کنیم.
3- نرخ واقعی انبساط جهانی چیست؟
اخیراً، کیهان‌شناسان تفاوت‌هایی را بین اندازه‌گیری‌های مختلف نرخ انبساط کیهان یافته‌اند. دانشمندان این اندازه گیری ها را با اندازه گیری انتقال به سرخ کهکشان های دور و تابش الکترومغناطیسی ناشی از انفجار بزرگ انجام دادند.
اما، دقت این اندازه‌گیری‌ها به دلیل وجود غبار زیاد در فضا، چیزی است که تلسکوپ جیمز وب می‌تواند به آن رسیدگی کند. در نهایت، ما باید بتوانیم یاد بگیریم که جهان واقعاً با چه سرعتی در حال انبساط است و آیا قوانین جدیدی از فیزیک برای توضیح آن انبساط لازم است یا خیر.
4- اولین سیاهچاله ها چه شکلی بودند؟
ما هنوز مطمئن نیستیم که سیاه‌چاله‌های مرکز کهکشان‌ها چگونه تشکیل شده‌اند و در چه مرحله‌ای در چرخه زندگی هر کهکشان شکل گرفته‌اند. و ما هنوز مطمئن نیستیم که در ابتدا چه چیزی وجود دارد: سیاهچاله های بسیار پرجرم یا کهکشان ستارگانی که آنها را احاطه کرده اند.
تئوری‌های کنونی ما پیش‌بینی می‌کنند که اولین ستاره‌ها ممکن است سقوط کرده و این سیاه‌چاله‌ها را تشکیل دهند، اما شواهد کافی برای تأیید این نظریه‌ها وجود ندارد.
همچنین، ما هنوز مطمئن نیستیم که چه تعداد از این سیاهچاله ها در مدت زمان نسبتاً کوتاهی اینقدر غول پیکر شدند.
تلسکوپ جیمز وب باید ما را قادر سازد که سیاهچاله ها و تشکیلات کهکشان را در مراحل اولیه ببینیم.
5- ستاره ها و سیارات چگونه تشکیل می شوند؟
از آنجایی که بسیاری از منظومه های ستاره ای درون ابری به نام سجابی تشکیل شده است ما نمی توانیم آن ها را تلسکوپ های معمولی ببنیم. همچنین نحوه شکل گیری ستارگان کوتوله قهوه ای که به اندازه کافی جرم ندارند تا نور مروئی را ساطع کنند اطلاعات زیادی در دسترس نداریم
بنا به اطلاعات کمی که در دسترس داریم نمی توانیم دینامیک دقیق تشکیل منظومه های ستاره را تعریف کنیم. برای مثال: ما هنوز نمی دانیم چرا بیشتر ستاره ها به صورت گروهی تشکیل می شوند.
تلسکوپ وب و دید مادون قرمز آن به این امکان را می دهد که درون این سیستم ها را از میان تمام غبار موجود در فضا ببینیم و سیاره ها و شکل گیری ستارگان را در مراحل اولیه خود ثبت کنیم.
حتی ممکن است درک بیشتری از نحوه تشکیل منظومه شمسی خودمان و اینکه آیا این شکل‌گیری در مقایسه با اکثر منظومه‌های خورشیدی معمولی بود، به دست آوریم.
تلسکوپ جیمز وب این پتانسیل را دارد که دانش ما را در مورد کیهان تغییر شکل دهد. اگر تلسکوپ ها در اوایل دهه 2000 به این اندازه پیشرفته باشند، آیا می توانیم حتی تصور کنیم که آنها در صد سال یا 500 سال یا شاید حتی هزاران سال چقدر می توانند قدرتمند شوند؟
