يشرح عالم الفلك الصور الأولى المذهلة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي

تم نشر هذه المقالة في الأصل على المحادثة (يفتح في علامة تبويب جديدة). ساهم المنشور بالمقال في موقع ProfoundSpace.org أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى (يفتح في علامة تبويب جديدة).

سيلاس ليكوك (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ علم الفلك ، UMass Lowell

ال تلسكوب جيمس ويب الفضائي فريق لديه أصدروا أول صور بجودة علمية (يفتح في علامة تبويب جديدة) من التلسكوب الجديد. يوجد فيها أقدم المجرات التي شاهدتها عيون الإنسان على الإطلاق ، ودليل على وجود ماء على كوكب يبعد 1000 سنة ضوئية وتفاصيل لا تصدق تظهر ولادة وموت النجوم. الغرض من ويب هو استكشاف أصول الكون والمجرات والنجوم والحياة ، والصور الخمس التي تم إصدارها في 12 يوليو 2022 ، تفي بهذا الوعد.

مرة واحدة مجموعة من الأدوات على متن كل شيء تبرد وكانت تعمل بسلاسة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، لم يضيع علماء الفلك أي وقت في تشغيل Webb. تحتوي كل صورة من الصور الأولى على بيانات كافية لإنتاج نتائج علمية كبيرة بمفردها.

متعلق ب: مهمة جيمس ويب الفضائية تلسكوب ناسا: تحديثات حية
صالة عرض: الصور الأولى لتلسكوب جيمس ويب الفضائي

تم تصميم Webb لـ جمع الضوء عبر الطيف الأحمر إلى متوسط الأشعة تحت الحمراء (يفتح في علامة تبويب جديدة) – الأطوال الموجية للضوء التي يحجبها الغلاف الجوي للأرض. وبفضل مرآته العملاقة وظلاله الشمسية التي تحجب الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الشمس والأرض والقمر ، يمكن لـ Webb إنتاج صور ذات حدة لم يسبق لها مثيل من قبل أي تلسكوب آخر.

الضجة بين علماء الفلك المحترفين مثلي (يفتح في علامة تبويب جديدة) كان كهربائيًا منذ أن قام أعضاء فريق ويب بمشاركة صور اختبار محيرة. والصور الحقيقية أفضل مما كان يأمله أي شخص. أثناء العرض التقديمي حيث تم إصدار الصور الأولى ، Webb علقت عالمة المشروع جين ريجبي (يفتح في علامة تبويب جديدة)، “بالنسبة إلى ويب ، لا توجد سماء فارغة ؛ وفي كل مكان ينظر إليه يرى مجرات بعيدة.” كانت معظم تلك المجرات غير مرئية حتى الآن.

المجرات القديمة والكون المبكر

كانت أول صورة لشبكة الويب التي رآها العالم لحشد مجري معروف لدى علماء الفلك باسم سماكس 0723 (يفتح في علامة تبويب جديدة). تقع في سماء نصف الكرة الجنوبي وتبعد 5.12 مليار سنة ضوئية عن الأرض.

إن تفاصيل الآلاف من المجرات الفردية في الصورة مذهلة. إنه مثل الكون بدقة عالية ، وأنا أشجعك على النظر إلى صورة بدقة كاملة (يفتح في علامة تبويب جديدة) والتكبير لتقدير التفاصيل حقًا.

الأبيض الكبير المجرات في منتصف الصورة تنتمي إلى الكتلة وتتشابه في العمر مع الشمس والأرض. تحيط بالمجرات العنقودية وتتخللها مجرات بعيدة ، لكنها تمتد إلى أقواس مذهلة كما لو كانت تُرى من خلال عدسة مكبرة. وهذا بالضبط ما يحدث. تكون مجرات الخلفية بعيدة جدًا عن الأرض ولكنها تبدو مكبرة ، حيث ينحني ضوءها نحو الأرض بفعل جاذبية العنقود الأقرب بكثير.

في الخلفية ، يمكنك رؤية مجرات حمراء باهتة متناثرة مثل الياقوت عبر السماء. بل إن تلك المجرات هي أبعد من ذلك. من خلال قياس الخصائص الدقيقة لضوءهم ، يمكن لعلماء الفلك معرفة أنها تشكلت منذ أكثر من 13 مليار سنة وحتى تحديد وفرة العناصر المختلفة في هذه المجرات المبكرة.

لا ينتج Webb صورًا حادة بشكل لا يصدق فحسب ، ولكنه يفعل ذلك بسهولة عند مقارنته بسابقه ، و تلسكوب هابل الفضائي، التي تم إطلاقها في عام 1990. كما قال ريجبي ساخرًا ، “… استغرق Hubble Extremely Deep Field أسبوعين من التعرض ؛ وتعمق Webb قبل الإفطار.” بمجرد إجراء ويب لأرصاد أطول تسمح له بجمع المزيد من الضوء من النجوم أو المجرات الباهتة ، سيتمكن علماء الفلك من رؤية بعض النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت بعد ذلك مباشرة. الانفجار الكبير.

تلسكوب جيمس ويب الفضائي حساس بدرجة كافية ليس فقط لاكتشاف الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكواكب البعيدة ، ولكن لقياس قوة هذا الضوء عند أطوال موجية مختلفة - كما هو موضح هنا - والتي يمكن أن تشير إلى وجود الماء أو الجزيئات الأخرى في أَجواء.

يعتبر تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا حساسًا بدرجة كافية ليس فقط لاكتشاف الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكواكب البعيدة ، ولكن لقياس قوة هذا الضوء عند أطوال موجية مختلفة – كما هو موضح هنا – والتي يمكن أن تشير إلى وجود الماء أو الجزيئات الأخرى في أَجواء. (رصيد الصورة: NASA و ESA و CSA و STScI)

فهم الكواكب حول النجوم الأخرى

لم يكن الكشف الثاني عن صورة بل طيفًا – انهيار قوة الضوء عند أطوال موجية مختلفة.

أشار Webb مرآته إلى كوكب خارج المجموعة الشمسية (يفتح في علامة تبويب جديدة) WASP 96-B – كوكب عملاق يعمل بالغاز الساخن يدور حول نجم على بعد حوالي 1000 سنة ضوئية من الأرض – حيث مر الكوكب أمام نجمه الأم. خلال هذا العبور ، تم ترشيح جزء من ضوء النجم عبر الغلاف الجوي للكوكب وترك “بصمة كيميائية” في الطيف الفريد للضوء. تشير تفاصيل هذه البصمة بقوة إلى وجود بخار ماء وسحب وضباب في الغلاف الجوي لـ WASP 96-B.

بينما ينتقل Webb للمراقبة أصغر الكواكب التي يمكن أن تؤوي الحياة (يفتح في علامة تبويب جديدة)يتوقع علماء الفلك اكتشاف بصمات الأكسجين والنيتروجين والأمونيا والكربون على شكل ميثان وهيدروكربونات أخرى. الهدف هو العثور على البصمات الحيوية للحياة – أي الكيمياء التي من شأنها أن تشير إلى تعديل الغلاف الجوي بواسطة الكائنات الحية.

التحدي التقني للقيام بهذا النوع من المراقبة ، والذي يسمى التحليل الطيفي العابر ، ضخم ، وهذه النتيجة الأولية بالكاد تخدش سطح المحتوى العلمي للطيف.

متعلق ب: البحث عن حياة غريبة (مرجع)

صورة مركبة للمنحدرات الكونية في سديم كارينا ، تم إنشاؤها باستخدام أدوات NIRCam و MIRI لتلسكوب ويب.

صورة مركبة للمنحدرات الكونية في سديم كارينا ، تم إنشاؤها باستخدام أدوات NIRCam و MIRI لتلسكوب جيمس ويب الفضائي. (رصيد الصورة: NASA و ESA و CSA و STScI)

رقصات المجرة وحياة النجوم

أظهرت الصور الثلاث الأخيرة الدقة المذهلة لبصريات ويب بينما كان التلسكوب يستكشف ولادة وموت النجوم.

تسمح قدرة Webb على التقاط الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة لكاميراته بقطع السحب الكثيفة من الغبار والغاز. ساعدت هذه القدرة Webb على الالتقاط تفاصيل مذهلة عن سديم كارينا (يفتح في علامة تبويب جديدة) حيث تولد النجوم.

الصورة مقسمة لأسفل في المنتصف ، تُظهِر منظرين للسديم الدائري الجنوبي.

تُظهر صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي هذه منظرين لسديم الحلقة الجنوبي. (رصيد الصورة: NASA و ESA و CSA و STScI)

يعتبر Webb أيضًا مناسبًا بشكل ممتاز لدراسة نهاية حياة النجم. مع تقدم النجوم في العمر ، يمكنها أن تنفث طبقاتها الخارجية وتشكل سدمًا مثل المذهل السديم الدائري الجنوبي ، الذي تم تصويره بواسطة ويب (يفتح في علامة تبويب جديدة). كشفت الصورة تفاصيل لم يسبق لها مثيل لموجات متتالية من المادة طردها النجم المركزي المحتضر. بينما لم يكن هابل قادرًا على الرؤية من خلال سحابة الغبار والحطام المتوسعة ، قدم ويب أول نظرة على نظام النجوم الثنائي الذي شكل السديم.

الصورة الأخيرة من حفلة Webb القادمة أظهر ستيفان الخماسي (يفتح في علامة تبويب جديدة)، مجموعة من خمس مجرات على بعد 300 مليون سنة ضوئية من الأرض ، تتفاعل في رقصة كونية. بفضل مجموعة الأدوات التكميلية الموجودة على متن Webb ، يمكن للتلسكوب التقاط تفاصيل النجوم الفردية في هذه المجرات في نفس الوقت ، ورؤية الغبار البارد والغازات التي تغذي تشكل النجوم داخل هذه المجرات ، والأهم من ذلك ، حجب النجوم والغاز والغبار من أجل رؤية المواد تدور حول فائقة الكتلة ثقب أسود في مركز إحدى المجرات.

هذه الفسيفساء ، وهي مركبة من بيانات الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة ، هي أكبر صورة لـ Webb حتى الآن ، وتغطي مساحة من السماء 1/5 من قطر القمر (كما يُرى من الأرض).

هذه الفسيفساء ، وهي مركبة من بيانات الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة والتي تُظهر مجموعة من خمس مجرات تُعرف باسم Stephan’s Quintet ، هي أكبر صورة لـ Webb حتى الآن ، وتغطي مساحة من السماء 1/5 من قطر القمر (كما يُرى من الأرض). (رصيد الصورة: NASA و ESA و CSA و STScI)

التقط ويب أيضًا بيانات عن أطياف مئات مناطق تشكل النجوم الفردية في الخماسي ، والتي ستستغرق شهورًا لتحليلها ودراستها.

Webb هو نتيجة 25 عامًا من العمل الذي قام به آلاف العلماء والمهندسين والإداريين الذين ينتمون إلى تعاون دولي من وكالات الفضاء والشركات ومراكز البحوث والجامعات في جميع أنحاء العالم. John Mather ، قائد مشروع Webb ، وصف الرحلة عاطفيا (يفتح في علامة تبويب جديدة): “كان هذا صعبًا. من الصعب التعبير عن مدى صعوبة ذلك. كان هناك العديد من الطرق التي كان من الممكن أن يخطئ فيها.”

لكنها لم تسر بشكل خاطئ. اجتمع كل ذلك معًا ، والآن أصبح أعظم تلسكوب فضائي للبشرية مفتوحًا للعمل.

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة (يفتح في علامة تبويب جديدة) بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية (يفتح في علامة تبويب جديدة).

تابع جميع قضايا ومناقشات أصوات الخبراء – وكن جزءًا من المناقشة – على Facebook و Twitter. الآراء المعبر عنها هي آراء المؤلف ولا تعكس بالضرورة آراء الناشر. تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) أو على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).

Izer

“متعطش للطعام. طالب. متحمس محترف للزومبي. مبشر شغوف بالإنترنت.”

صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس يتوقف قبل إطلاقه ملياردير في مهمة خاصة

بقرة بحرية ما قبل التاريخ أكلها تمساح وسمكة قرش، بحسب حفريات

إدارة الطيران الفيدرالية تطلب التحقيق في فشل هبوط صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس

بث مباشر لخدمات الشفاء مع القس كريس أوياخيلومي: احتضن معجزتك

أحدث حوادث غرق اليخت البايزي: زوجة مايك لينش “لم ترغب في مغادرة القارب بدون عائلتها” بينما يخضع الطاقم للتحقيق

قرعة دوري أبطال أوروبا: شكل جديد للكشف عن مباريات 2024-25 – مباشر | دوري أبطال أوروبا

جي بي مورجان يتوقع أن يخفض بنك الاحتياطي الفيدرالي سعر الفائدة الأساسي بمقدار 100 نقطة أساس هذا العام

اترك تعليقاً إلغاء الرد

More Stories