قبل عام واحد بالضبط ، أصدر علماء الفلك أول الصور العلمية التي تم التقاطها باستخدام تلسكوب جيمس ويب ، والتي تسببت في نشوة لدى كثير من الناس.
جلبت الأشهر التالية أيضًا صورًا ثورية للسماء ، دفع كل منها حدود معرفتنا بعلم الفلك ، مما أدى إلى إثراء فهمنا للكون.
ألا يكون لديك انطباع بأننا نذكر تدريجيًا أقل وأقل عن تلسكوب هابل ، ونستقبل في الغالب رسائل جديدة تتعلق بملاحظات جيمس ويب؟ هذا مجرد انطباع. لكن الحقيقة هي أن تلسكوب هابل الفضائي التقط صوراً ليست بأفضل دقة ، وأحيانًا تكون ضبابية تمامًا ، لذا فإن الصور الأيقونية (سديم كيل ، أعمدة الخلق ، منطقة تشكل النجوم في سحابة ماجلان الصغيرة) ستكون الآن أفضل بكثير. بعد كل شيء ، حان الوقت لمشاريع جديدة تمامًا ، بما في ذلك الملاحظات في العمق الفضاء. لذلك ، يمكن للمرء أن يكتب بلا نهاية عن عمل تلسكوب جيمس ويب. بالطبع ، هذا لا يعني أن هابل قد رحل ، فهو لا يزال يعمل ببسالة في الفضاء ، لكن حان الوقت لخليفته.
نتذكر جميعًا صورة تلسكوب جيمس ويب في الغرفة الأرضية مع استخدام الواقي الشمسي ، وتعتمد فعاليته على موقعه في المدار حول النقطة L2. وهو الآن في مكان ما في أعماق الكون يدرس الكون ويصور أشياء مثيرة للاهتمام.
اقرأ أيضا: النقل عن بعد من وجهة نظر علمية ومستقبلها
ستظهر قريبًا تلسكوبات فضائية جديدة ، لكن ويب سيبقى الأفضل
سيتلقى Webb (رسميًا JWST أو James Webb Space Telescope) في غضون بضعة أشهر رفيقًا آخر في مدار قريب حول L2 ، على بعد 1,5 مليون كيلومتر من الأرض - تلسكوب Euclid لإجراء مسح واسع النطاق للسماء ، والذي سيبحث عن علامات تدل على وجود وجود الطاقة المظلمة والمادة المظلمة بعد بضع سنوات ، سينضم إلى تلسكوب إقليدس تلسكوب آخر - نانسي جريس رومان (نانسي جريس رومان - توأم هابل) ، والذي سيدخل مدار الأرض. ومع ذلك ، فإن جيمس ويب هو الذي سيبقى لفترة طويلة أكبر تلسكوب فضائي ، مع أفضل قدرة على عرض تفاصيل كل من أقرب الكون (النظام الشمسي) وأبعد أركان الكون.
في وقت لاحق من هذا العام ، سيصادف ذكرى خاصة أخرى - 30 عامًا منذ أن خضع تلسكوب هابل "لعملية جراحية في العين" ، وهو تركيب أداة لتصحيح الصورة الباهتة التي تم إنشاؤها بواسطة مرآة مصقولة بشكل غير صحيح. تم ذلك في ديسمبر 1993 ، بعد أكثر من ثلاث سنوات من إطلاق هذا التلسكوب في المدار.
لم يواجه تلسكوب جيمس ويب مثل هذه المشاكل ، وتجاوز أداء أجهزته توقعات علماء الفلك. نعم ، كان لدى العلماء والمهندسين عامًا لمرور بعض اللحظات الأولى من الإجهاد ، حيث فشلت بعض العناصر المتعلقة بأداة MIRI للرصد في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة مرتين (في صيف عام 2022 وربيع عام 2023). مثل أداة NIRISS (شتاء 2023) التي تسببت الأشعة الكونية في مشاكلها.
ومع ذلك ، فإن الاستثمار في جيمس ويب قد أتى ثماره بشكل جيد. وبلغت تكلفة التلسكوب بحسب البيانات الرسمية عشرة مليارات دولار. يمكن مقارنة هذا المبلغ ، على سبيل المثال ، بـ 10 مليار دولار ، وهو ما يكلف بناء أحدث حاملة طائرات في الأسطول الأمريكي - USS Gerald R. Ford. إنها ليست مقارنة مثالية ، لكنها تُظهر كيف تختلف قيمة المال في علم الفلك والتكنولوجيا العسكرية.
اقرأ أيضا:
- مراقبة الكوكب الأحمر: تاريخ أوهام المريخ
- بعثات الفضاء المأهولة: لماذا لا تزال العودة إلى الأرض مشكلة؟
ماذا أسفرت 12 شهرًا من ملاحظات التلسكوب؟
يمكنك قراءة المزيد عن التلسكوب ، وكيفية بنائه ، وأسراره ، والخلافات المتعلقة بالاسم الموجود فيه نصوصنا السابقة. ولكن حان الوقت لتلخيص نتائج عام الرصدات ، وتسليط الضوء على الاكتشافات الأكثر إثارة للاهتمام وإظهار تأثيرها على علم الفلك.
تتمثل المزايا التي منحها Webb لعلماء الفلك في القدرة على رؤية الأجسام المعروفة بالفعل بدقة أعلى ورؤية الأشياء التي كانت تسترعي انتباهنا في السابق. وبالتالي ، تلقى علماء الفلك الكثير من البيانات التي ستسمح لهم بتحسين النظريات الموجودة أو إنشاء نظريات جديدة. على الرغم من أن الأمر يبدو تافهًا للغاية ، إلا أن إنجازات ويب تطلبت تعاون المهندسين والعلماء من جميع أنحاء العالم.
نقدم أدناه مجموعة من أكثر الصور إثارة للاهتمام من تلسكوب جيمس ويب ، تلقى حتى الآن خلال 12 شهرًا من الملاحظات.
مثير للاهتمام أيضًا: إعادة تشكيل المريخ: هل يمكن أن يتحول الكوكب الأحمر إلى أرض جديدة؟
ماذا يبحث ويب؟ من أقرب الكويكبات إلى أبعد ثقب أسود
أظهرت الملاحظات المقارنة الأولى قيمة القدرة على رؤية الكون في وقت واحد في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة وفي نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، حيث يمكنك رؤية هياكل أكثر برودة وبالكاد مرئية. نحن لا نتحدث فقط عن أعمدة الخلق الأيقونية ، ولكن أيضًا عن مراقبة كائنات النظام الشمسي. قام تلسكوب جيمس ويب بالفعل باستكشاف كوكب المشتري وزحل ، وقدم أفضل الصور لحلقات غبار نبتون ، وكذلك أورانوس وأقماره العديدة. كيف رأى تلسكوب ويب أورانوس وحلقاته يمكن رؤيتها في الصورة الموسعة مع وضع علامة على أكبر الأقمار الصناعية:
بالإضافة إلى الكواكب ، استهدف تلسكوب جيمس ويب أيضًا أقمار زحل ، بما في ذلك سطح وغيوم تيتان وإنسيلادوس الجليدي ، حيث شوهدت انبعاثات الجليد وبخار الماء والمركبات العضوية التي تشكل الثوريوم حول الكوكب بشكل جيد.
كما سمح ويب للعلماء بمشاهدة اصطدام مسبار DART بالكويكب Dimorphos الخريف الماضي ، وساعد هذا العام في تأكيد وجود فئة نادرة بشكل خاص من المذنبات التي نشأت من حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري. يبلغ قطر أصغر الكويكبات التي لاحظها ويب في تلك المنطقة حوالي 100 متر.
كنا مهتمين بملاحظة قراءة المذنب بواسطة تلسكوب ويب. إنه ممتع جدًا لعلماء الفلك لأنه يحتوي على الماء. على الرغم من أنه لا ينبغي أن يكون كذلك ، بالنظر إلى مدار المذنب في حزام الكويكبات ، وهو أقرب بكثير إلى الشمس من مدارات المذنبات خارج نبتون. هناك تصورات واستنتاجات في وسائل الإعلام أكثر إثارة للإعجاب ، لكن علماء الفلك سعداء بمخطط مثل الرسم في الصورة أعلاه.
كما وجه علماء الفلك التلسكوب إلى كواكب خارج المجموعة الشمسية. في يناير ، اكتشف تلسكوب ويب أول كوكب من هذا القبيل ، والذي يشبه الأرض ، على الرغم من أنه يدور حول شمسها في مدار ضيق للغاية لمدة يومين. باستخدام ملاحظات الأشعة تحت الحمراء ، تمكن جيمس ويب من قياس درجة الحرارة على سطح الكوكب الصخري Trappist-1 b ولاحظ قرص الغبار حول النجم الشاب AU Microscopii ، والذي يخضع لتطور ديناميكي بعد تشكل الكوكب. تتميز كل من هذه الملاحظات بأفضل دقة بيانات. اكتشفت أطياف ويب أيضًا أغلفة جوية غير عادية للكواكب ، مثل الغلاف الجوي للسيليكات حول الكوكب VHS 1256b.
تبدو السحابة الجزيئية Chamaeleon I مثيرة للإعجاب في الصورة:
بالنسبة للنجوم ، يمكن أن يصل تلسكوب ويب إلى المناطق التي ستتشكل فيها النجوم الفتية في المستقبل ، مثل السحابة الجزيئية Chamaeleon I ، حيث تم اكتشاف الجليد ، بالإضافة إلى العديد من المركبات العضوية المعقدة التي تشير إلى تكوين الكواكب حول النجوم ، والتي قد تكون في المستقبل بداية لحياة متطورة. في سديم الجبار ، على بعد 1350 سنة ضوئية ، اكتشف تلسكوب جيمس ويب المركب الأكثر تعقيدًا ، الميثيل الكاتيون ، نقطة البداية لتكوين أشكال معقدة من الكربون.
هذا ما تبدو عليه منطقة سديم الجبار ، حيث اكتشف علماء التحليل الطيفي أكثر الجسيمات الكربونية تعقيدًا والمعروفة خارج النظام الشمسي. صور من NIRCam (الأشعة تحت الحمراء القريبة) و MIRI (الأشعة تحت الحمراء الوسطى):
بالإضافة إلى مراقبة المراحل الأولى لتشكيل النجوم ، مثل L1527 ، لاحظ تلسكوب ويب أيضًا المراحل الأخيرة من حياة النجوم ، مثل الذئب الضخم والساخن 124 ، والذي سيصبح سوبرنوفا في المستقبل. في كلتا الحالتين ، تم تسجيل تفاصيل غير مرئية سابقًا لهذه الكائنات.
ما عليك سوى إلقاء نظرة على هذه الصور الرائعة ، حيث يوجد على اليسار تشكيل وولادة نجم ، وعلى اليمين المرحلة الأخيرة من حياة نجم عجوز:
بفضل أداة MIRI التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، يمكن أيضًا رؤية بقايا سوبر نوفا Cassiopeia A من بين العديد من الصور الجميلة ، وعلى الرغم من أنها شوهدت عدة مرات من قبل ، إلا أن تلسكوب Webb هو الذي أنتج صورًا أكثر وضوحًا. وهذا سيجعل من الممكن فهم المزيد عن العمليات التي تؤدي إلى انفجارات المستعر الأعظم ، لأنها تشكل مادة مشابهة لتلك التي تشكلت منها الأرض.
شاهد كيف رأى التلسكوب Cassiopeia A. بالمناسبة ، كان من الممكن رؤية هذا السديم بكاميرات MIRI متوسطة الأشعة تحت الحمراء.
النظام الشمسي ، أجسام درب التبانة هي أقرب منطقة مراقبة لتلسكوب ويب. خلال العام الماضي ، لاحظ التلسكوب أيضًا مجرات أخرى بعيدة جدًا ، مثل أندروميدا وسحابة ماجلان. وتلك التي يمكنك من خلالها ملاحظة التفاصيل بوضوح ، على سبيل المثال ، ممرات الغبار في المجرة NGC 1433 ، التي تبعد 46 مليون سنة ضوئية ، وتحليل تطور عناقيد النجوم بناءً على الملاحظات. وتلك التي تقع على مسافة بلايين السنين الضوئية منا ، والتي يمكن فقط ملاحظة صورها الظلية وتكوينها العام.
تسمح لنا الصور الحادة حقًا برؤية تفاصيل بنية الأشعة تحت الحمراء المتوسطة المتربة لمجرة NGC1433. تم التقاط الصورة كجزء من مشروع PHANGS (الفيزياء عالية الدقة الزاوية في المجرات القريبة).
ومع ذلك ، حتى في الحالة الأخيرة ، فإن نطاق Webb أفضل من أي أداة متاحة لنا اليوم. هذه هي الأداة الحديثة التي تسمح لنا بإظهار الهياكل التي لم نرها من قبل.
وتشمل هذه المجموعات المجرية التي نشأت في بدايات الكون ، والمجرات الشابة التي تجمع فقط المواد من أول مستعر أعظم ، وأبعد المجرات وأقدمها في الكون (300-500 مليون سنة بعد الانفجار العظيم). هذه هي الهياكل التي تتشكل فيها النجوم بشكل مكثف والتي كانت موجودة بالفعل عندما تمتلئ الفراغات بين المجرات بمادة لم تتأين بالكامل بعد. في هذه المرحلة ، عندما أصبح الكون شفافًا للضوء ببطء ، نلاحظ في الصور التي التقطها تلسكوب جيمس ويب.
في مراقبة هذه الأشياء الأبعد ، يساعد ويب أيضًا الطبيعة ، أو بشكل أكثر دقة ، ظاهرة العدسة. أفضل مثال على ذلك هو صورة العنقود الفائق باندورا (أو أبيل 2744) ، والذي يحتوي على العديد من المجرات العدسية عندما كان عمر الكون مئات الملايين من السنين. بالمقارنة مع تلسكوب هابل ، يمكن الحصول على صور للفضاء السحيق من أكثر من 50 مصدر ضوئي مع التعرض لبضع ساعات بدلاً من أيام. هذا هو تسارع هائل في الملاحظة.
التقط تلسكوب جيمس ويب عنقود مجرة باندورا في الصور. في حالة عدسة الجاذبية ، حتى أصغر زيادة في الدقة لا تقدر بثمن لنمذجة الظاهرة وتقدير المسافة الفعلية للمجرات بعدسة.
من خلال القدرة على مراقبة مجموعات من هذه الأجسام المبكرة ، كان Webb قادرًا على اكتشاف حبيبات البنية الكونية. يتكون من مجموعات من المجرات الموجودة في الفضاء ، مفصولة بفراغات (ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، هذه ليست مناطق خالية من المادة). يتم إجراء هذه الدراسات كجزء من مشروع علم الإطلاق المبكر للتطور الكوني (CEERS) ، والذي جعل من الممكن مراقبة أقدم ثقب أسود ، والذي كان موجودًا بالفعل بعد 570 مليون سنة من تشكل كوننا.
يتم إجراء عمليات رصد الثقوب السوداء البعيدة في مراكز المجرات باستخدام تقنية الفتحة الدقيقة ، والتي تبلغ سماكة شعرة الإنسان عدة مرات ، والتي يمكن فتحها وإغلاقها. يسمح هذا لـ Webb بمراقبة أطياف ما يصل إلى 100 مجرة في وقت واحد ، مما يسرع العمل بشكل كبير ويمنح علماء الفلك كميات هائلة من البيانات ، والتي لم يتم تحليل الكثير منها بعد.
تم الحصول على أطياف من عدة مجرات في وقت واحد باستخدام تقنية microaperture. قد لا يبدو الأمر ممتعًا جدًا للهواة ، لكن يمكن لعلماء الفلك كتابة كتاب كامل بناءً على هذه الصورة وحدها.
فيما يلي رحلة ثلاثية الأبعاد إلى مجرة مايسي ، التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 290 مليون سنة فقط. يُظهر الاختلاف في مسافات تصل إلى 5000 مجرة في الجزء الصغير من السماء الذي رصده CEERS. بالانتقال من أقرب مجرة إلى Maisie ، نعود بالزمن إلى 200 مليون سنة.
مثير للاهتمام أيضًا:
صورة الذكرى السنوية - منطقة تشكيل نجم رو أوفيوتشي
قال نيكولا فوكس ، كبير العلماء في ناسا ، ملخصًا الذكرى السنوية الأولى: "في الذكرى السنوية الأولى ، أوفى تلسكوب جيمس ويب الفضائي بوعده بفتح الكون ، ومنح البشرية كنزًا رائعًا من الصور والعلوم التي ستستمر لعقود". من الملاحظات. ومن الصعب عدم الموافقة على هذه الكلمات.
في الذكرى السنوية لتأسيسها ، صور تلسكوب ويب منطقة تشكل النجوم Ro Ophiuchus ، وهي واحدة من ألمع مناطق مجرة درب التبانة. العديد من النجوم تتشكل للتو وتختبئ في سحب الغبار التي تهيمن على المنطقة البرتقالية الصفراء من الصورة. باستثناء النجم الذي نجح في التألق من خلال الغبار ، فإن الباقي حوالي 50 نجمة مشابهة للشمس أو أصغر منها.
تلك النجوم التي ولدت بطريقة ما يتم الكشف عنها لأعيننا في اللحظة التي تبدأ فيها ، مشرقة لأول مرة ، في تفريق المادة المحيطة بها.
يمكن رؤية ذلك في الصورة على شكل نفاثات حمراء وأرجوانية (خطوط) من الهيدروجين الجزيئي يشع في اتجاهين من موقع النجوم. بفضل تلسكوب جيمس ويب ، تم رصد مثل هذا العدد الكبير من الطائرات المتراكبة في هذه المنطقة لأول مرة.
يقع سديم Rho Ophiuchus على بعد 390 سنة ضوئية في كوكبة Ophiuchus. تتطلب مراقبته بمعدات هواة تصوير فوتوغرافي طويل التعريض ، ولكن يمكنك محاولة العثور على نجم قريب يحمل نفس اسم السديم بدون كاميرا. يبلغ سطوعه 4,6 درجة. هذا يعني أنه يمكن رؤيته بعيدًا عن أضواء المدينة برؤية جيدة حتى بالعين المجردة. وإن لم يكن بالعين المجردة ، فبالتأكيد باستخدام منظار.
في الظروف الأكثر صعوبة ، علينا الاكتفاء بملاحظات النجم Antares في كوكبة العقرب ، والتي تقع أيضًا بالقرب من السديم. الصيف هو أفضل وقت لمشاهدة هذه الأشياء في أوكرانيا ، لأنها حينئذٍ تكون مرئية عند مستوى منخفض فوق الأفق الجنوبي.
ويواصل تلسكوب جيمس ويب رحلته عبر الكون ، ويدرس النجوم والعناقيد والسدم الجديدة. سيكون قادرًا على النظر إلى ماضي الكون ، ومعرفة كيف تولد النجوم والكواكب ، مما سيسمح لنا بفهم أصل كوكبنا بشكل أفضل.
مثير للاهتمام أيضًا: