رحلة ثلاثية الأبعاد مذهلة عبر أعمدة الخلق

ناسايُدمج التصور ثلاثي الأبعاد الجديد الذي يقدمه علماء الفلك لـ “أعمدة الخلق” البيانات من تلسكوبي هابل وجيمس ويب الفضائيين لتوفير تجربة غامرة لهذه السحب المشهورة التي تولد النجوم.

يتيح التصور الجديد المذهل للمشاهدين استكشاف الأسئلة الأساسية في العلوم، وتجربة كيفية إجراء العلم، واكتشاف الكون بأنفسهم.

أنتج فريق من عالم التعلم التابع لناسا في معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند تصورًا ثلاثي الأبعاد مذهلًا جديدًا لـ “أعمدة الخلق” الشاهقة في سديم النسر من خلال الجمع بين البيانات من التلسكوبات الفضائية هابل وجيمس ويب التابعة لناسا. هذا هو الفيلم الأكثر شمولاً وتفصيلاً وتعدد الموجات حتى الآن من بين هذه السحب الشهيرة التي تولد النجوم.

نجم أعمدة الخلق في تصور جديد من تلسكوبي هابل وويب التابعين لوكالة ناسا

أصبحت مشهورة في عام 1995 من قبل وكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائيلقد استحوذت أعمدة الخلق في قلب سديم النسر على خيالات العالم بجمالها المذهل والرائع.

الآن، أصدرت وكالة ناسا تصورًا ثلاثي الأبعاد لهذه الهياكل السماوية الشاهقة باستخدام بيانات من تلسكوبي هابل وجيمس ويب الفضائيين التابعين لناسا. هذا هو الفيلم الأكثر شمولاً وتفصيلاً حتى الآن لهذه السحب التي تولد النجوم.

رؤى من أطوال موجية متعددة

وأوضح عالم التصور الرئيسي فرانك سامرز من معهد علوم التلسكوب الفضائي: “من خلال التحليق عبر الأعمدة وبينها، يختبر المشاهدون بنيتها ثلاثية الأبعاد ويرون كيف تبدو مختلفة في منظر الضوء المرئي بواسطة هابل مقابل منظر ويب بالأشعة تحت الحمراء”. (STScI) في بالتيمور، الذي قاد فريق تطوير الأفلام في وكالة ناسا عالم التعلم. “إن التباين يساعدهم على فهم سبب وجود أكثر من تلسكوب فضائي واحد لمراقبة جوانب مختلفة من نفس الجسم.”

إن أعمدة الخلق الأربعة، المكونة أساسًا من الهيدروجين الجزيئي البارد والغبار، تتآكل بسبب الرياح العاتية والأشعة فوق البنفسجية القاسية الصادرة عن النجوم الشابة الحارة القريبة. تبرز هياكل تشبه الأصابع أكبر من النظام الشمسي من قمم الأعمدة. داخل هذه الأصابع يمكن أن تكون جزءا لا يتجزأ من النجوم الجنينية. يمتد أطول عمود عبر ثلاث سنوات ضوئية، أي ثلاثة أرباع المسافة بين شمسنا وأقرب نجم تالٍ لها.

بيانات المراقبة والدقة العلمية

يأخذ الفيلم الزوار إلى الهياكل ثلاثية الأبعاد للأعمدة. وبدلاً من التفسير الفني، يعتمد الفيديو على بيانات رصدية من ورقة علمية قادتها آنا ماكليود، الأستاذة المساعدة في جامعة دورهام في المملكة المتحدة. كما عملت ماكليود كمستشارة علمية في مشروع الفيلم.

“كانت أعمدة الخلق دائمًا في أذهاننا للإبداع ثلاثي الأبعاد. وقال قائد الإنتاج جريج بيكون من STScI: “لقد سمحت لنا بيانات ويب جنبًا إلى جنب مع بيانات هابل برؤية الأعمدة بمزيد من التفاصيل الكاملة”. “إن فهم العلم وكيفية تمثيله بشكل أفضل سمح لفريقنا الصغير الموهوب بمواجهة التحدي المتمثل في تصور هذا الهيكل المميز.”

ملاحظات وفهم الأطوال الموجية المتعددة

يساعد التصور الجديد المشاهدين على تجربة كيفية عمل اثنين من أقوى التلسكوبات الفضائية في العالم معًا لتقديم صورة أكثر تعقيدًا وشمولية للأعمدة. يرى هابل الأجسام التي تتوهج في الضوء المرئي بآلاف الدرجات. إن رؤية ويب بالأشعة تحت الحمراء، وهي حساسة للأجسام الباردة التي تصل درجات حرارتها إلى مئات الدرجات فقط، تخترق الغبار المعتم لرؤية النجوم مدمجة في الأعمدة.

وقال مارك كلامبين، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مقر ناسا في واشنطن: “عندما نجمع الملاحظات من التلسكوبات الفضائية التابعة لناسا عبر أطوال موجية مختلفة من الضوء، فإننا نوسع فهمنا للكون”. “تواصل منطقة أركان الخلق تقديم رؤى جديدة لنا تعزز فهمنا لكيفية تشكل النجوم. والآن، ومع هذا التصور الجديد، يمكن للجميع تجربة هذا المشهد الغني والآسر بطريقة جديدة.

جلب استكشاف الفضاء إلى التعلم العام

تم إنتاجه لصالح ناسا بواسطة STScI مع شركاء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/IPAC، وتم تطويره بواسطة مشروع AstroViz التابع لعالم التعلم التابع لناسا، ويعد التصور ثلاثي الأبعاد (الفيديو الأول في هذه المقالة) جزءًا من مقطع فيديو أطول مروى (الفيديو الثاني في هذه المقالة) والذي يجمع بين الاتصال المباشر بالعلم والعلماء في بعثات الفيزياء الفلكية التابعة لناسا مع الاهتمام باحتياجات جمهور الشباب والأسر والمتعلمين مدى الحياة. فهو يمكّن المشاهدين من استكشاف الأسئلة الأساسية في العلوم، وتجربة كيفية إجراء العلوم، واكتشاف الكون بأنفسهم.

التطورات الجديدة والأدوات التعليمية

تُبرز الصورة عدة مراحل من تشكل النجوم. فمع اقتراب المشاهدين من العمود المركزي، يرون في قمته نجمًا أوليًا وليدًا متوهجًا باللون الأحمر الساطع في ضوء الأشعة تحت الحمراء. وبالقرب من أعلى العمود الأيسر، توجد نفاثة قطرية من المواد المقذوفة من نجم حديث الولادة. ورغم أن النفاثة دليل على ولادة النجم، إلا أن المشاهدين لا يستطيعون رؤية النجم نفسه. وأخيرًا، في نهاية أحد “أصابع” العمود الأيسر البارزة، يوجد نجم متوهج جديد تمامًا.

تُظهر هذه الصورة نموذجًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد لأعمدة الخلق الشهيرة في سديم النسر. تم تحويل نموذج الكمبيوتر المنحوت ثلاثي الأبعاد المستخدم في تصور أعمدة الخلق إلى تنسيق ملف STL ووضعه فوق قاعدة مستديرة للاستخدام مع الطابعات ثلاثية الأبعاد. الائتمان: ليا هوستاك (STScI)، رالف كروفورد (STScI)، عالم التعلم التابع لناسا

توسيع المشاركة العامة في علم الفلك

المنتج الإضافي من هذا التصور هو منتج جديد نموذج قابل للطباعة ثلاثية الأبعاد لأعمدة الخلق. تم تكييف النموذج الأساسي للركائز الأربع المستخدمة في التصور مع تنسيق ملف STL، بحيث يمكن للمشاهدين تنزيل ملف النموذج وطباعته على الطابعات ثلاثية الأبعاد. إن فحص هيكل الركائز بهذه الطريقة الملموسة والتفاعلية يضيف وجهات نظر ورؤى جديدة إلى التجربة الشاملة.

الخلاصة: التعليم المستمر والاستكشاف

يمكن استكشاف المزيد من التصورات والروابط بين علم السدم والمتعلمين من خلال المنتجات الأخرى التي ينتجها عالم التعلم التابع لناسا مثل عرض المساحة، وهو معرض فيديو يُعرض حاليًا في ما يقرب من 200 متحف وقبة فلكية في مختلف أنحاء الولايات المتحدة. ويمكن للزوار أن يذهبوا إلى ما هو أبعد من الفيديو لاستكشاف الصور التي تنتجها التلسكوبات الفضائية باستخدام أدوات تفاعلية متاحة الآن للمتاحف وقبة الفلك.

تعتمد مواد عالم التعلم التابعة لوكالة ناسا على العمل الذي تدعمه وكالة ناسا بموجب رقم الجائزة NNX16AC65A لمعهد علوم تلسكوب الفضاء، بالتعاون مع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/IPAC، باسادينا، كاليفورنيا، ومركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان، كامبريدج، ماساتشوستس، ومختبر الدفع النفاث، لا كانيادا فلينتريدج، كاليفورنيا.

يعد تلسكوب هابل الفضائي، الذي تم إطلاقه عام 1990، أحد أهم الأدوات في تاريخ علم الفلك. يدور هابل حول الأرض من ارتفاع 547 كيلومترًا تقريبًا، وقد أحدث ثورة في فهمنا للكون من خلال رؤيته الواضحة والعميقة للغاية للكون، دون عائق من الغلاف الجوي للأرض. وعلى مدى عقود، قدمت بيانات لا تقدر بثمن وصورًا مذهلة أدت إلى اكتشافات كبيرة في مختلف مجالات الفيزياء الفلكية، بما في ذلك معدل توسع الكون، ووجود المادة المظلمة، وخصائص الكواكب الخارجية. على عكس التلسكوبات الأرضية، يستطيع هابل التقاط صور عالية الدقة في الضوء فوق البنفسجي والمرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة، مما يوفر رؤية شاملة للأجرام السماوية والظواهر التي غيرت المعرفة العلمية والاهتمام العام باستكشاف الفضاء.

ال تلسكوب جيمس ويب الفضائي يمثل (JWST)، الذي تم إطلاقه في 25 ديسمبر 2021، القفزة الكبيرة التالية في المراصد الفضائية. تم تصميم ويب، الذي يقع على بعد 1.5 مليون كيلومتر تقريبًا من الأرض، لمراقبة الكون بشكل أساسي في طيف الأشعة تحت الحمراء، مما يسمح له بالنظر إلى الوراء في الزمن أكثر من أي وقت مضى، إلى ما بعد الكوكب مباشرةً. الانفجار العظيم. تمكن هذه القدرة علماء الفلك من دراسة تكوين المجرات والنجوم وأنظمة الكواكب الأولى. توفر مجموعة أدوات ويب المتطورة والمرآة الأساسية الأكبر حجمًا، مقارنةً بسابقه، تلسكوب هابل الفضائي، دقة وحساسية غير مسبوقتين، مما يجعله مثاليًا لاستكشاف أجواء الكواكب الخارجية واكتشاف علامات الحياة المحتملة. الموقع الفريد للتلسكوب عند نقطة لاغرانج الثانية (L2) يحميه من ضوء وحرارة الشمس والأرض، مما يضمن قدرته على مراقبة الكون بأقل قدر من التداخل.

يعد برنامج NASA’s Universe of Learning برنامجًا متكاملاً لتعليم وتعليم علم الفلك يوفر الموارد والخبرات لمساعدة الجماهير على فهم الكون مع ربطهم بالعلوم والتكنولوجيا الخاصة بمهام الفيزياء الفلكية التابعة لناسا. من خلال التعاون بين إدارة المهام العلمية التابعة لناسا، ومعهد علوم التلسكوب الفضائي، وIPAC/Caltech، ومختبر الدفع النفاث، ومرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، يقدم هذا البرنامج مجموعة واسعة من المواد بما في ذلك التصورات والمحاكاة التفاعلية والأنشطة التعليمية. تم تصميم هذه الموارد لإشراك المتعلمين من جميع الأعمار في عملية الاكتشاف العلمي، وإلهام الجيل القادم من علماء الفلك وتعزيز الفهم العام للكون.