ثبت سمفونی شگفت‌انگیز کیهان توسط تلسکوپ‌های ناسا+فیلم

به گزارش خبرنگار گروه ارتباطات و فناوری اطلاعات خبرگزاری علم و فناوری آنا، ستاره‌شناسان اغلب از طریق تلسکوپ‌های متعدد اجرام موجود در فضا را رصد می‌کنند. از آنجایی که تلسکوپ‌های مختلف می‌توانند انواع مختلفی از نور را تشخیص دهند، هر کدام اطلاعات خاص خود را از آنچه مشاهده می‌کنند به ثبت می‌رسانند. این امر از برخی جهات مشابه این است که می‌توان نُت‌های مختلف موسیقی را با هم نواخت تا هارمونی‌هایی را ایجاد کرد که تنها با نت‌های منفرد غیرممکن است.

ناسا طی چند سال گذشته در حال تولید سیگنال‌هایی از داده‌های نجومی اجرام در فضاست. این پروژه داده‌های دیجیتالی ثبت‌شده توسط تلسکوپ‌های ناسا در فضا را که بیشتر آن‌ها برای چشم‌های غیرمسلح ما نامرئی هستند، می‌گیرد و به نت‌های موسیقی و صدا‌ها ترجمه می‌کند تا بتوان آن‌ها را به جای دیدن شنید!

هر لایه صدا در این نما‌ها نشان‌دهنده طول موج‌های خاصی از نور است که توسط رصدخانه اشعه ایکس چاندرا ناسا، تلسکوپ فضایی جیمز وب، تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی اسپیتزر در ترکیب‌های مختلف شناسایی شده است.

هم‌زیستی سامانه ستاره‌ای «آردلو» 

آنچه ما با نام ستاره‌ای به نام «آر دَلو» (R Aquarii) می‌شناسیم، یک سامانه ستاره‌ای دوتایی برهم‌کنشی است؛ دو ستاره که به نظر می‌رسد رابطه هم‌زیستی نزدیکی دارند. این سامانه که در مرکز این تصویر ترکیبی قرار دارد، حدوداً ۷۱۰ میلیون سال نوری از زمین دور است و شامل دو ستاره است: یک کوتوله سفید و یک غول سرخ. در یک تصویر بصری ترکیبی، داده‌های هابل (قرمز و آبی) ساختار‌های تماشایی را نشان می‌دهند که شواهدی از فوران‌های ایجادشده توسط دو ستاره مدفون در مرکز تصویر هستند.

اشعه ایکس چاندرا نیز نشان می‌دهد که یک جت از کوتوله سفید به مواد اطراف آن برخورد کرده و امواج شوک ایجاد می‌کند. در این سامانه ستاره‌ای به صورت یک اسکن راداری تکامل می‌یابد که در جهت عقربه‌های ساعت از موقعیت ساعت ۱۲ شروع می‌شود.

میزان صدا به نسبت روشنایی منابع در نور مرئی هابل و تصویر اشعه ایکس چاندرا تغییر می‌کند، در حالی که فاصله از مرکز گام موسیقی را مشخص می‌کند (نت‌های بالاتر دورتر هستند). ضربات عمیق به سمت چهار گوشه، «برآمدگی‌های پراش» هستند که مصنوعاتی از ستاره مرکزی درخشان هستند. هنگامی که مکان‌نما در نزدیکی موقعیت ساعت دو و هشت حرکت می‌کند، شنوندگان می‌توانند صدای جت‌های کوتوله سفید را بشنوند. قوس‌های نوار مانندی که توسط هابل ثبت شده‌اند، ملودی در حال بالا و پایین رفتنی را ایجاد می‌کنند که شبیه به مجموعه‌ای از کاسه‌های آوازی (کاسه‌های فلزی که هنگام برخورد با یک مالت صدا‌ها و تنهای متفاوتی تولید می‌کنند) به نظر می‌رسد، در حالی که داده‌های چاندرا بیشتر شبیه به یک پوره مصنوعی و بادی هستند.

پنج‌گانه استفان

پنج‌گانه «استفان» یا (Stephan’s Quintet)، نخستین گروه فشرده کهکشانی بود که شناسایی شد؛ فاصله‌ی این گروه از ما، ۳۰۰ میلیون سال نوری است، ولی تنها چهار تای آن‌ها درگیر رقص کیهانی هستند که ناشی از رویارویی و برخورد نزدیک و پشت سر هم آنهاست. در پنج‌گانه استفان، چهار کهکشان در اطراف یکدیگر حرکت می‌کنند که توسط گرانش در کنار هم نگه داشته شده‌اند.

کهکشان پنجم درحالی‌‌که در کادر دید ماست، اما درواقع در فاصله بسیار متفاوتی نسبت به سایر کهکشان‌ها قرار دارد. یک تصویر بصری از پنج‌گانه استفان شامل نور مادون قرمز تلسکوپ فضایی جیمز وب (قرمز، نارنجی، زرد، سبز و آبی) به همراه داده‌های اضافی از تلسکوپ فضایی اسپیتزر (قرمز، سبز و آبی) و نور اشعه ایکس از چاندرا (آبی روشن) است. اسکن این داده‌ها از بالا شروع می‌شود و تصویر را به سمت پایین اسکن می‌کند. با حرکت مکان‌نما، گام در رابطه با روشنایی به روش‌های مختلف تغییر می‌کند. کهکشان‌های پس‌زمینه و ستاره‌های پیش‌زمینه در تصاویر بصری که وب تشخیص می‌دهد، به یادداشت‌های مختلف روی یک «ماریمبا» شیشه‌ای مصنوعی نگاشته می‌شوند. در همین حال، ستاره‌هایی با نوک پراش به عنوان نماد‌های سقوط باز می‌شوند. کهکشان‌های پنج‌قلوی استفان به‌آرامی فرکانس‌های در حال تغییر را با عبور اسکن از روی آن‌ها می‌شنوند. اشعه ایکس از چاندرا، یک موج شوک را نشان می‌دهد که گاز را تا ده‌ها میلیون درجه گرم کرده که با یک صدای رشته مصنوعی نشان داده می‌شوند.

کهکشان مارپیچی «مسیه ۱۰۴»

«مسیه ۱۰۴» (Messier ۱۰۴)، یک کهکشان مارپیچی زیباست که به خاطر نمایه تقریباً لبه‌ای که حلقه‌ای گسترده از رگه‌های گردوغبار تیره‌وتار دارد، مشهور است. مسیه ۱۰۴ که در فاصله ۲۸ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد، یکی از بزرگ‌ترین کهکشان‌ها در خوشه نزدیک سنبله است. همان طور که از زمین دیده می‌شود، کهکشان تقریبا لبه به لبه زاویه دارد که امکان مشاهده هسته درخشان و بازو‌های مارپیچی پیچیده‌شده به دور آن را فراهم می‌کند. نمای مادون قرمز اسپیتزر از M ۱۰۴ حلقه‌ای از گرد و غبار را در اطراف کهکشان نشان می‌دهد که در تصویر نوری هابل از میان گرد و غبار پنهان عبور می‌کند. با اسپیتزر همچنین می‌توان یک دیسک پنهان از ستاره‌ها را درون حلقه غبار دید. تصویر اشعه ایکس چاندرا گاز داغ در کهکشان و منابع نقطه‌ای را نشان می‌دهد که ترکیبی از اجرام درون «مسیه ۱۰۴» و همچنین اختروش‌ها در پس زمینه هستند. مشاهدات چاندرا نشان می‌دهد، انتشار پراکنده  پرتو ایکس بیش از ۶۰ هزار سال نوری از مرکز «مسیه ۱۰۴» گسترش می‌یابد (گسترش خود کهکشان ۵۰ هزار سال نوری را در بر می‌گیرد).

در بررسی این داده‌ها می‌توانیم هر نوع نوری را به طور جداگانه یا با هم بررسی کنیم. هر دو گزینه از بالا شروع می‌شوند و به سمت پایین تصویر حرکت می‌کنند؛ روشنایی صدا و زیر و بم آن را کنترل می‌کند، به این معنی که روشن‌ترین منابع در تصویر بلندترین و بالاترین فرکانس‌ها هستند. داده‌های این سه تلسکوپ با انواع مختلفی از صدا‌ها ترسیم شده است. اشعه ایکس چاندرا مانند یک سینث سایزر به نظر می‌رسد، داده‌های مادون قرمز اسپیتزر رشته‌ایی هستند و نورهای هابل تُن‌های زنگ‌مانندی دارد. هسته کهکشان، خطوط گرد و غبار و بازو‌های مارپیچی آن و منابع اشعه ایکس، همگی از ویژگی‌های قابل شنیدن در انتقال این داده‌ها هستند.

مرکز پرواز فضایی مارشال (Marshall Space Flight Center) ناسا برنامه چاندرا را مدیریت می‌کند. مرکز پرتو ایکس چاندرایی از مرکز اخترفیزیک از سیمیج ماساچوست و عملیات پرواز از برلینگتون، ماساچوست کنترل می‌شود. مواد یادگیری دنیای شگفت‌انگیز ناسا بر اساس کار‌هایی است که توسط این سازمان برای پایگاه اطلاعات علمی تلسکوپ فضایی (Space Telescope Science Institute) با همکاری دانشگاه کالیفرنیا و مرکز اخترفیزیک هاروارد و انستیتو اسمیتسونین (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian)، تحت توافقنامه‌ای، حمایت شده است.