ناسا تكشف عن صور مذهلة من تلسكوب جيمس ويب للنجوم والمجرات والكواكب الخارجية

أعلنت ناسا في العام الماضي وأطلقت تلسكوب جيمس ويب العملاق وهو يعتبر أكبر تلسكوب فضائي في تاريخ البشرية ، وكان هذا الحدث بمثابة بداية جديدة للاكتشافات العلمية والتعمق في مجال الفضاء والبحوث التي تجري عليه منذ عقود ، كشفت وكالة ناسا أخيرًا عن أولى صورها من المرصد الفضائي. هذه الصور في طور الإعداد لعقود ، وتأتي بعد سنوات من التأخير وتضخم الميزانيات . لكن هذه الصور تعتبر هامة جداً وتقدم أشياء لم يتم اكتشافها من قبل .

ناسا تكشف عن صور مذهلة من تلسكوب جيمس ويب للنجوم والمجرات والكواكب الخارجية

لماذا تعتبر صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديدة بهذه الأهمية

ما يجعل هذه الصورة مذهلة للغاية هو مدى صغر حجمها وحجمها في نفس الوقت.

إنها صغيرة بمعنى أن هذه الصورة لا تمثل سوى جزء صغير جدًا من سماء الليل. تخيل أنك تمسك حبة رمل بطول ذراعك. مساحة السماء التي تغطيها الحبوب - هذا هو حجم المنطقة التي تم التقاطها في الصورة أعلاه.

لكنها ضخمة بمعنى أن كل كائن تقريبًا في هذه الصورة هو مجرة ​​(إلى جانب الانفجارات النجمية الشائكة الساطعة ، والتي هي نجوم في المقدمة). فكر في ذلك : في كل نقطة من السماء ، هناك الآلاف والآلاف من المجرات ، على الأقل.

وبينما تظهر لنا كصورة مسطحة ، تكشف هذه الصورة أعماق الكون ، وهي نافذة عبر الزمن. أضعف وأصغر ومضات ضوئية في هذه الصور هي صور للمجرات كما كانت موجودة منذ أكثر من 13 مليار سنة ، بالقرب من بداية الزمن (كان هذا الضوء يسافر عبر الفضاء منذ ذلك الحين). ولا يقتصر الأمر على قدرة تلسكوب جيمس ويب على التقاط صور لمجرات بهذا العمر ؛ يمكن للتلسكوب الفضائي إجراء قياسات حول العناصر التي تتكون منها تلك المجرات المبكرة .

صورة كهذه تشبه عينة أساسية من صخرة رسوبية. يُظهر تطور الكون بمرور الوقت في طبقاته العديدة.

ويمثل تحسنًا كبيرًا عن قدرات تلسكوب هابل الفضائي ، والذي كان ، حتى إطلاق Webb ، أكبر مرصد في الفضاء. مرآة هابل يبلغ قطرها 7.8 قدم. تتحد مرايا ويب الجميلة ذات اللون الذهبي بقطر 21.3 قدم. بشكل عام ، يصل هذا إلى أكثر من ستة أضعاف مساحة تجميع الضوء ، وعندما يتعلق الأمر بالتلسكوبات ، فإن المزيد من جمع الضوء يساوي مزيدًا من التفاصيل.

يمكنك بالفعل رؤية التحسينات التي يجلبها Webb على هابل. قام تلسكوب هابل الفضائي سابقًا بعمل ملاحظات مماثلة لنفس العنقود المجري ويب الذي تم التقاطه أعلاه.

في الصورة أدناه ، يكون عرض هابل على اليسار. على اليمين ، وجهة نظر ويب أكثر تفصيلاً. يمكن تمييز المزيد من المجرات الخافتة في الخلفية بسهولة أكبر. يمكنك أيضًا أن ترى بسهولة كيف أن بعض المجرات مشوهة بشكل أكثر وضوحًا ، نتيجة مرور ضوءها عبر عدسات الجاذبية للمجرات الأقرب في المقدمة. (ملاحظة: هذه الصور ليست محاذية تمامًا ، ولكن ستظل قادرًا على رؤية الاختلاف الصارخ في التفاصيل.)

الميزة الأخرى لتلسكوب جيمس ويب Webb على هابل هي نوع الضوء الذي يجمعه.

يأتي الضوء في العديد من الأصناف المختلفة. يمكن للعين البشرية أن ترى فقط نطاقًا ضيقًا يُعرف بالضوء المرئي ، لكن الكون يحتوي على الكثير والكثير من الضوء خارج هذا النطاق ، بما في ذلك الأشكال ذات التردد العالي والطاقة الأعلى: الأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما. ثم هناك ضوء منخفض الطاقة ذو أطوال موجية أطول: الأشعة تحت الحمراء والميكروويف والراديو.

يجمع تلسكوب هابل الفضائي الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والقليل من الأشعة تحت الحمراء. يعد تلسكوب جيمس ويب Webb في الأساس تلسكوبًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، لذا فهو يرى ضوءًا بطول موجي أطول مما يمكن أن تراه أعيننا. يبدو هذا غريبًا وتقنيًا ، لكنه في الواقع ما يسمح لـ جيمس ويب Webb بالنظر إلى الوراء بعيدًا عن هابل.

غالبًا ما يكون ضوء الأشعة تحت الحمراء ضوءًا قديمًا جدًا ، بسبب ظاهرة تسمى الانزياح الأحمر . عندما يتحرك مصدر الضوء بعيدًا عن العارض ، فإنه يتمدد ، ويتحول إلى طول موجي أطول وأطول ، ويزداد احمرارًا. إنه مشابه لما يحدث للصوت عندما تمر صفارة الإنذار: تزداد طبقة الصوت مع اقتراب صفارة الإنذار ، ثم تنخفض كلما ابتعدت. نظرًا لأن الفضاء يتوسع باستمرار ، فإن الأشياء الأبعد عنا في الكون تبتعد عنا ، ويزداد ضوءها احمرارًا وأكثر احمرارًا قبل أن يسقط في النهاية في طيف الأشعة تحت الحمراء. الأشعة تحت الحمراء غير مرئية للعين البشرية ، لكن ويب يستطيع التقاطها بتفاصيل نجمية.

عندما يتمدد الكون ، فإنه يمد أطوال موجات الضوء معه ، وهي عملية تسمى الانزياح الأحمر. كلما كان الجسم بعيدًا ، زاد امتداد الضوء منه بحلول الوقت الذي يصل إلينا فيه. ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / آر. هيرت (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا - IPAC)

يوم الثلاثاء ، أصدرت وكالة ناسا المزيد من الصور من تلسكوب جيمس ويب Webb ، والتي تُظهر قدراته الرائعة. هنا ، شاهد سديم كارينا ، منطقة تشكل النجوم. ضوء الأشعة تحت الحمراء أقل حجبًا عن الغبار الكوني ، وبالتالي يمكن لتلسكوب ويب أن يكشف عن عدد أكبر من النجوم في هذه المنطقة مما يستطيع هابل . توضح وكالة ناسا: "يكشف تلسكوب جيمس ويب Webb عن مشاتل نجمية ناشئة ونجوم فردية مخفية تمامًا في صور الضوء المرئي" .

هنا ، يكتشف تلسكوب جيمس ويب مجموعة خماسية من المجرات. تتابع ناسا : "يعرض جيمس ويب تفاصيل لم يسبق لها مثيل في مجموعة المجرات هذه . "مجموعات متلألئة من الملايين من النجوم الشابة ومناطق الانفجار النجمي لولادة النجوم الجديدة تزين الصورة."

في صورة مذهلة أخرى ، يلاحظ ويب بقايا نجم محتضر في سديم الحلقة الجنوبية. على اليسار أدناه ، يتم التقاط السديم بالأشعة تحت الحمراء القريبة ، وعلى اليمين ، يتم التقاطه في منتصف الأشعة تحت الحمراء ، كل منها يبرز تفاصيل مختلفة في هذه الكارثة. كتبت ناسا أن النجم الخافت في المركز كان "يرسل حلقات من الغاز والغبار لآلاف السنين في جميع الاتجاهات" .

السديم الدائري الجنوبي ، يُرى من خلال تلسكوب ويب ، على اليسار في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة ، وعلى اليمين في منتصف ضوء الأشعة تحت الحمراء. NASA و ESA و CSA و STScI

هذه مجرد بداية مهمة ل تلسكوب جيمس ويب العلمية. في المستقبل ، يأمل العلماء في استخدامه لرؤية المجرات الأولى ، التي حملت النجوم الأولى ، وفهم فترة زمنية تسمى " الفجر الكوني " ، عندما أصبح الكون شفافًا أمام ضوء النجوم لأول مرة.

قبل الفجر الكوني ، كان الكون محاطًا بـ " ضباب كثيف ومظلل من الغاز البدائي " ، كما توضح مؤسسة العلوم الوطنية. لا يوجد ضوء يصل إلى تلسكوباتنا من هذا الوقت ، وهو ما يسمى العصور المظلمة الكونية . (هناك بعض الإشعاع في الخلفية من الانفجار العظيم يسمى الخلفية الكونية الميكروية ، وهج خافت يسطع لنا من قبل العصور المظلمة. ولكن بالنسبة للجزء الأكبر ، فإن العصور المظلمة هي بقعة فارغة في خطنا الزمني للكون.)

يأمل علماء الفلك أن يساعدهم الويب على فهم نهاية العصور المظلمة ومعرفة سبب رفع هذا الضباب ، مما أدى إلى ظهور الفجر الكوني.

العلماء أيضًا متحمسون لاستخدام قدرات ويب في الأشعة تحت الحمراء لدراسة الكواكب الخارجية ، وهي كواكب تدور حول نجوم غير كوكبنا. من غير المحتمل أن يرى جيمس ويب Webb كوكبًا خارج المجموعة الشمسية مباشرةً ، ولكن ما يمكنه فعله هو مراقبة النجوم التي يدور حولها. عندما يدور كوكب أمام النجم ، يمر الضوء القادم من النجم عبر الغلاف الجوي للكوكب مثل مرشح. يمكن للعلماء دراسة جودة الضوء المنبعث من هذا الفلتر ، وتحديد تكوين الغلاف الجوي للكوكب منه. وفريق العلماء الذين يعملون على Webb فعلوا ذلك بالفعل. أعلنت ناسا ، الثلاثاء ، أن ويب اكتشف وجود مياه في الغلاف الجوي لكوكب غازي عملاق يدور حول نجم يشبه الشمس .

إن التطورات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي تجعلني أفكر في كيف أننا ، البشر ، جزء من الكون الذي ينظر إلى نفسه إلى الوراء. الانفجار العظيم ، وولادة النجوم ، وتشكيل المجرات ... نحن نتيجة للفيزياء وتطور الكون مثل أي شيء آخر موجود هناك. لذلك عندما ننظر إلى الوراء عبر الكون باستخدام تلسكوب مثل جيمس ويب Webb ، فإننا نكمل حلقة. نحن نبني أداة لجعل الكون أكثر وعيًا بذاته ، ربما.

يتيح لنا تلسكوب جيمس ويب Webb ، في أبسط وظائفه ، رؤية المزيد من الكون ، والعودة بالزمن بعيدًا. هذه ليست سوى البداية. هناك الكثير لتراه.