مقالات عامة

10 مرات هذا العام أذهلنا تلسكوب ويب بصور جديدة لكوننا المذهل

مجلة المذنب نت متابعات عالمية:

ليس من المبالغة القول إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) يمثل حقبة جديدة لعلم الفلك الحديث.

تم إطلاق التلسكوب في 25 ديسمبر من العام الماضي ويعمل بكامل طاقته منذ يوليو ، ويقدم لمحات من الكون لم نتمكن من الوصول إليها من قبل. مثل تلسكوب هابل الفضائي ، فإن JWST موجود في الفضاء ، لذلك يمكنه التقاط صور بتفاصيل مذهلة خالية من تشوهات الغلاف الجوي للأرض.

ومع ذلك ، بينما يكون هابل في مدار حول الأرض على ارتفاع 540 كم ، فإن JWST هو 1.5 مليون كيلومترات بعيدًا ، بعيدًا عن القمر. من هذا الموقع ، بعيدًا عن تداخل الحرارة المنعكسة لكوكبنا ، يمكنه جمع الضوء من جميع أنحاء الكون بعيدًا في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي.

هذه القدرة ، عند دمجها مع مرآة JWST الأكبر ، وأحدث أجهزة الكشف والعديد من التطورات التكنولوجية الأخرى ، تسمح لعلماء الفلك بالرجوع إلى العصور الأولى للكون.

عندما يتمدد الكون ، فإنه يمتد الطول الموجي للضوء المتجه نحونا ، مما يجعل الأجسام البعيدة تبدو أكثر احمرارًا. على مسافات كبيرة بما فيه الكفاية ، ينتقل الضوء من المجرة بالكامل خارج الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي إلى الأشعة تحت الحمراء. إن JWST قادر على استكشاف مصادر الضوء هذه مرة أخرى إلى الأزمنة الأولى ، منذ ما يقرب من 14 مليار سنة.

لا يزال تلسكوب هابل أداة علمية عظيمة ويمكنه الرؤية في الأطوال الموجية الضوئية حيث لا يستطيع تلسكوب JWST. لكن تلسكوب ويب يمكنه رؤية مسافة أبعد في الأشعة تحت الحمراء بحساسية ووضوح أكبر.

دعونا نلقي نظرة على عشر صور أظهرت القوة المذهلة لهذه النافذة الجديدة على الكون.

1. اكتمال محاذاة المرآة

على اليسار: أول صورة محاذاة تم إصدارها علنًا من JWST. قفز علماء الفلك على هذه الصورة لمقارنتها بالصور السابقة لنفس الجزء من السماء مثل تلك الموجودة على اليمين من كاميرا الطاقة المظلمة على الأرض.
ناسا / STScI / LegacySurvey / C. جاكوبس

على الرغم من سنوات من الاختبار على الأرض ، فإن مرصدًا معقدًا مثل JWST يتطلب تكوينًا واختبارًا شاملين بمجرد نشره في الفضاء البارد والظلام.

كانت إحدى أكبر المهام هي فتح 18 مقطعًا سداسيًا من المرآة ومحاذاة جزء صغير من الطول الموجي للضوء. في مارس ، أصدرت وكالة ناسا أول صورة (متمركزة على نجمة) من المرآة المحاذاة بالكامل. على الرغم من أنها كانت مجرد صورة معايرة ، فقد قارنها علماء الفلك على الفور بالصور الموجودة لتلك الرقعة من السماء – بإثارة كبيرة.

2. سبيتزر مقابل ميري

تُظهر هذه الصورة جزءًا من “أعمدة الخلق” في الأشعة تحت الحمراء (انظر أدناه) ؛ على اليسار تم التقاطها بواسطة تلسكوب سبيتزر الفضائي و JWST على اليمين. التباين في العمق والقرار مثير.
NASA / JPL-Caltech (يسار) ، NASA / ESA / CSA / STScI (يمين)

توضح هذه الصورة المبكرة ، التي تم التقاطها أثناء تركيز جميع الكاميرات ، بوضوح التغيير التدريجي في جودة البيانات الذي تقدمه JWST على سابقاتها.

على اليسار صورة من تلسكوب سبيتزر ، مرصد الأشعة تحت الحمراء الفضائي مع مرآة 85 سم ؛ على اليمين ، نفس المجال من كاميرا MIRI متوسطة الأشعة تحت الحمراء من JWST ومرآة 6.5 متر. تظهر الدقة والقدرة على اكتشاف الكثير من المصادر الخافتة هنا ، مع رؤية مئات المجرات التي فقدت في ضوضاء صورة سبيتزر. هذا ما يمكن أن تفعله مرآة أكبر تقع في أعمق درجات الظلام وأبردها.

3. أول صورة عنقود المجرة

صورتان لمئات من نقاط الضوء على خلفية داكنة ، مع رؤية أكثر على الجانب الأيمن
مجموعة المجرات SMACS 0723 – من هابل على اليسار و JWST على اليمين. تظهر مئات المجرات الأخرى في صورة الأشعة تحت الحمراء لـ JWST.
ناسا / STSci

كان العنقود المجري الذي يحمل الاسم النمطي SMACS J0723.3–7327 اختيارًا جيدًا للصور الملونة الأولى التي تم إصدارها للجمهور من JWST.

الحقل مزدحم بالمجرات من جميع الأشكال والألوان. الكتلة المجمعة لهذا العنقود المجري الهائل ، على بعد أكثر من 4 مليارات سنة ضوئية ، ينحني الفضاء بطريقة يتم فيها شد الضوء من مصادر بعيدة في الخلفية وتضخيمه ، وهو تأثير يُعرف باسم عدسة الجاذبية.

يمكن رؤية مجرات الخلفية المشوهة هذه بوضوح كخطوط وأقواس في جميع أنحاء هذه الصورة. هذا المجال مذهل بالفعل في صور هابل (على اليسار) ، لكن صورة JWST القريبة من الأشعة تحت الحمراء (على اليمين) تكشف عن ثروة من التفاصيل الإضافية ، بما في ذلك مئات المجرات البعيدة باهتة جدًا أو حمراء جدًا بحيث يتعذر اكتشافها من قبل سابقتها.

4. ستيفان الخماسية

صور جنبًا إلى جنب لأربع دوائر كبيرة مضيئة بها آلاف النجوم في الخلفية وفي الداخل ؛  يحتوي الجانب الأيسر على مزيد من السطوع والحدة
صور Hubble (على اليسار) و JWST (r) لمجموعة المجرات المعروفة باسم “Stephan’s Quintet”. يُظهر الشكل الداخلي تكبيرًا على مجرة ​​خلفية بعيدة.
ناسا / STScI

تصور هذه الصور مجموعة مذهلة من المجرات المعروفة باسم Stephan’s Quintet ، وهي مجموعة طالما كانت موضع اهتمام علماء الفلك الذين يدرسون الطريقة التي تتفاعل بها المجرات المتصادمة مع بعضها البعض عن طريق الجاذبية.

على اليسار نرى مشهد هابل ، وعلى اليمين مشهد JWST للأشعة تحت الحمراء المتوسطة. يُظهر الشكل الداخلي قوة التلسكوب الجديد ، مع تكبير مجرة ​​صغيرة في الخلفية. في صورة هابل ، نرى بعض مناطق تشكل النجوم الساطعة ، ولكن فقط مع JWST يكشف الهيكل الكامل لهذه المجرات والمجرات المحيطة عن نفسها.

5. أركان الخلق

صورتان جنبًا إلى جنب لنتوءات تشبه الإصبع على خلفية مرصعة بالنجوم متعددة الألوان ، مع مزيد من التفاصيل الظاهرة على اليمين
أعمدة الخلق ، منطقة تشكل النجوم في مجرتنا ، كما التقطها هابل (على اليسار) و JWST (على اليمين).
ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، وكالة الفضاء الكندية ، STScI ؛ جوزيف ديباسكوال (STScI) ، أنطون إم كوكيمور (STScI) ، أليسا باغان (STScI)

ما يسمى بركائز الخلق هي واحدة من أكثر الصور شهرة في كل علم الفلك ، التقطها هابل في عام 1995. وقد أظهرت الامتداد الاستثنائي للتلسكوب الفضائي.

وهي تصور منطقة تشكل النجوم في سديم النسر ، حيث يوفر الغبار والغاز بين النجوم الخلفية لحضانة نجمية تعج بالنجوم الجديدة. تُظهر الصورة على اليمين ، الملتقطة بكاميرا JWST القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIRCam) ، ميزة إضافية لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء: القدرة على النظر عبر كفن الغبار ورؤية ما يكمن بداخله وخلفه.

6. بروتوستار “الساعة الرملية”

شكل الساعة الرملية البرتقالي والأزرق على خلفية داكنة ، مع صورة زرقاء ضبابية بنفس الشكل في الزاوية العلوية
“النجم الأولي للساعة الرملية” ، وهو نجم لا يزال في طور تكوين ما يكفي من الغاز لبدء اندماج الهيدروجين. أقحم: عرض دقة أقل بكثير من سبيتزر.
NASA / STScI / JPL-Caltech / A. توبين

تصور هذه الصورة عملاً آخر من أعمال الخلق المجري داخل مجرة ​​درب التبانة. هذا الهيكل على شكل ساعة رملية عبارة عن سحابة من الغبار والغاز تحيط بنجم في عملية التكوين – نجم أولي يسمى L1527.

مرئي فقط في الأشعة تحت الحمراء ، “قرص تراكم” من المواد التي تقع (الشريط الأسود في المركز) سيمكن في النهاية النجم الأولي من جمع كتلة كافية لبدء اندماج الهيدروجين ، وسيولد نجم جديد.

في غضون ذلك ، يضيء الضوء المنبعث من النجم الذي لا يزال يتشكل الغاز أعلى القرص وأسفله ، مكونًا شكل الساعة الرملية. وجهة نظرنا السابقة عن هذا جاءت من سبيتزر. كمية التفاصيل مرة أخرى قفزة هائلة إلى الأمام.

7. كوكب المشتري في الأشعة تحت الحمراء

كرة ذات أشرطة زرقاء وزرقاء مع بقع برتقالية زاهية من الضوء في كلا القطبين
عرض الأشعة تحت الحمراء لكوكب المشتري من JWST. لاحظ التوهج الشفقي عند القطبين ؛ يحدث هذا بسبب تفاعل الجسيمات المشحونة من الشمس مع المجال المغناطيسي للمشتري.
ناسا / STScI

تتضمن مهمة تلسكوب ويب تصوير المجرات الأبعد من بداية الكون ، لكنها يمكن أن تبدو أقرب قليلاً إلى موطنها أيضًا.

على الرغم من أن JWST لا يمكنها النظر إلى الأرض أو الكواكب الداخلية للنظام الشمسي – حيث يجب أن تكون دائمًا بعيدة عن الشمس – إلا أنها يمكن أن تنظر إلى الخارج إلى الأجزاء البعيدة من نظامنا الشمسي. هذه الصورة القريبة من الأشعة تحت الحمراء للمشتري هي مثال جميل ، ونحن نحدق بعمق في بنية السحب والعواصف لعملاق الغاز. توهج الشفق القطبي في القطبين الشمالي والجنوبي مؤلم.

كان من الصعب للغاية الحصول على هذه الصورة بسبب الحركة السريعة للمشتري عبر السماء بالنسبة للنجوم وبسبب دورانه السريع. أثبت النجاح قدرة تلسكوب ويب على تتبع الأهداف الفلكية الصعبة بشكل جيد للغاية.

8. المجرة الوهمية

ثلاث صور متشابهة لمجرة حلزونية بألوان مختلفة ، حيث توفر الصورة الوسطى أكبر قدر من التفاصيل
ضوء هابل المرئي (l) ، JWST بالأشعة تحت الحمراء (r) والصور (الوسطى) المدمجة لـ ‘Phantom Galaxy’ M74. تتيح لنا القدرة على دمج معلومات الضوء المرئي حول النجوم مع صور الأشعة تحت الحمراء للغاز والغبار استكشاف هذه المجرات بتفاصيل رائعة.
وكالة الفضاء الأوروبية / ناسا

تكشف هذه الصور لما يسمى بـ Phantom Galaxy أو M74 قوة JWST ليس فقط كأحدث وأكبر الآلات الفلكية ، ولكن كمكمل قيم لأدوات عظيمة أخرى. تجمع اللوحة الوسطى هنا بين الضوء المرئي من Hubble والأشعة تحت الحمراء من Webb ، مما يسمح لنا برؤية كيف يشكل ضوء النجوم (عبر Hubble) والغاز والغبار (عبر JWST) معًا هذه المجرة الرائعة.

تم تصميم الكثير من علوم JWST ليتم دمجها مع مناظر هابل البصرية والتصويرات الأخرى للاستفادة من هذا المبدأ.

9. مجرة ​​بعيدة جدا

صور متجاورة لخلفية سوداء مع العديد من المجرات الصغيرة ذات الأشكال المختلفة تتوهج بشكل خافت
“تكبير” مجرة ​​من إحدى العصور الأولى للكون ، عندما كان عمر الكون حوالي 300 مليون سنة فقط (المصدر الأحمر الصغير المرئي في وسط اللوحة اليمنى). من المستحيل اكتشاف المجرات على هذه المسافة في الضوء المرئي حيث أن إشعاعها المنبعث قد “انزياح أحمر” بعيدًا في الأشعة تحت الحمراء.
ناسا / STScI / C. جاكوبس

على الرغم من أن هذه المجرة – النقطة الحمراء الصغيرة في الصورة الصحيحة – ليست من بين أكثر المجرات روعة التي يقدمها الكون ، إلا أنها مثيرة للاهتمام من الناحية العلمية.

هذه اللقطة تعود إلى وقت كان عمر الكون لا يتجاوز 350 مليون سنة ، مما يجعلها من أوائل المجرات التي تشكلت على الإطلاق. إن فهم تفاصيل كيفية نمو هذه المجرات واندماجها لتكوين مجرات مثل مجرتنا درب التبانة بعد 13 مليار سنة هو سؤال رئيسي ، وواحد به العديد من الألغاز المتبقية ، مما يجعل اكتشافات مثل هذه مطلوبة بشدة.

وهي أيضًا وجهة نظر لا يستطيع تحقيقها سوى JWST. لم يعرف الفلكيون تمامًا ما يمكن توقعه ؛ ستظهر صورة هذه المجرة المأخوذة بواسطة هابل فارغة ، حيث يمتد ضوء المجرة بعيدًا في الأشعة تحت الحمراء بسبب تمدد الكون.

10. هذه الفسيفساء العملاقة لابيل 2744

صورة غير منتظمة الشكل لمئات من النقاط المتوهجة على خلفية داكنة
صورة للعنقود المجري Abell 2744 تم إنشاؤها من خلال الجمع بين العديد من تعريضات JWST المختلفة. في هذا الجزء الصغير من السماء (جزء صغير من اكتمال القمر) ، كل واحد من آلاف الأجسام المعروضة هو مجرة ​​بعيدة.
لوكاس فورتاك (جامعة بن غوريون في النقب) من صور من فرق GLASS / UNCOVER

هذه الصورة عبارة عن فسيفساء (العديد من الصور الفردية مدمجة معًا) تتمحور حول مجموعة مجرات Abell 2744 العملاقة ، والمعروفة بالعامية باسم “Pandora’s Cluster”. العدد الهائل وتنوع المصادر التي يمكن لـ JWST اكتشافها أمر محير للعقل ؛ باستثناء حفنة من النجوم الأمامية ، كل بقعة ضوء يمثل مجرة ​​كاملة.

في بقعة من السماء المظلمة لا يزيد حجمها عن جزء صغير من البدر ، هناك آلاف المجرات التي لا تحصى ، والتي تعيد حقًا النطاق الهائل للكون الذي نعيش فيه. يمكن لعلماء الفلك المحترفين والهواة على حد سواء قضاء ساعات في البحث في هذه الصورة عن الغرائب ​​والألغاز.

على مدى السنوات القادمة ، ستسمح لنا قدرة JWST على النظر بعمق وبعيد إلى الوراء في الكون بالإجابة على العديد من الأسئلة حول كيف أصبحنا. الاكتشافات والأسئلة التي لا يمكننا توقعها بعد مثيرة تمامًا. عندما تقوم بإزالة حجاب الزمن كما يفعل هذا التلسكوب الجديد فقط ، فمن المؤكد أن هذه المجهول المجهولة ستكون رائعة.



اقرأ المزيد: كيف كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن كون مبكرًا مشرقًا ومعقدًا ومليئًا بالعناصر – Podcast



نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى