لقد مر ما يقرب من عامين منذ الإطلاق المهم لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، وهو أداة رائعة تتمتع بقدرة رائعة على التقاط صور للكون بوضوح لا مثيل له. هذه التكنولوجيا المبتكرة لا تقدر بثمن بالنسبة للعلماء وعلماء الفلك، وتوفر بيانات لا تقدر بثمن. يتميز تلسكوب ويب عن التلسكوبات الأرضية التقليدية، ويتجاوز القيود التي تفرضها جاذبية الأرض والمجال المغناطيسي والغلاف الجوي. علاوة على ذلك، وعلى عكس سابقه، تلسكوب هابل، فإن ويب لا يدور حول كوكبنا. وبدلا من ذلك، يحتفظ بموقع مستقر على بعد 1,5 مليون كيلومتر، بين الأرض والشمس.
في هذه المقالة سوف نقول ما تمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي من التقاطه وبعض من مآثره.
ما تمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي من التقاطه
وفي بالتيمور، تتم معالجة الصور الملتقطة بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي لإزالة أي عوامل يمكن أن تعيق الأهداف العلمية. ولجعل هذه الصور جذابة وسهلة الفهم لعامة الناس، يتم تطبيق قدر صغير من تحسين الألوان، حوالي 5%.
كمثال، تم تصوير المجرة الشبح، المعروفة أيضًا باسم M74، بشكل أحادي اللون باستخدام أربعة مرشحات مختلفة على أداة MIRI الخاصة بتلسكوب ويب. عند وصولها إلى مركز العمليات في بالتيمور، تخضع هذه الصور لمعالجة دقيقة لإزالة أي عيوب أو آثار ناتجة عن الجهاز، مما يؤدي إلى الحصول على صور نقية يمكن للعلماء استخدامها مباشرة في أبحاثهم.
منذ بعض الوقت، كان العلماء على علم بوجود ثقوب سوداء أصغر حجمًا في المراحل الأولى من تكوين الكون؛ ومع ذلك، فقط من خلال ملاحظات ويب تمكنوا أخيرًا من اكتشافها بشكل نهائي.
ومن خلال التقاط أطياف الأجرام السماوية مثل الكواكب والنجوم والمجرات، يتيح التلسكوب فهمًا شاملاً لتكوينها. يلعب مطياف ويب دورًا حاسمًا في هذه العملية من خلال فصل ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى مكونات مختلفة.وبذلك يكشف عن طيف يكشف عن وجود عناصر وجزيئات كيميائية مختلفة.
وباستخدام التحليل الطيفي، نجح علماء الفلك في تحديد وجود ثاني أكسيد الكبريت والصوديوم والبوتاسيوم وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون على الكوكب الخارجي WASP-39 b. تتيح لنا هذه التقنية أيضًا مراقبة الأجرام السماوية التي يحجبها الغبار والغاز، مما يؤدي إلى توسيع رؤيتنا للكون بشكل كبير.
أعماق الثقب الأسود
أثار نشر وكالة ناسا لصورة مجرة CEERS 1019 وثقبها الأسود الهائل، التي التقطها تلسكوب جيمس ويب في 6 يوليو 2023، اهتمامًا كبيرًا من المجتمع العلمي والفلكي. تكشف هذه الصورة الرائعة عن أبعد ثقب أسود فائق الكتلة نشطًا تم تحديده على الإطلاق، تقع داخل مجرة ولدت بعد ما يزيد قليلا عن 570 مليون سنة من الانفجار الكبير. ما يميز هذا الثقب الأسود هو كتلته المتواضعة نسبيًا، حيث يصل وزنه إلى حوالي تسعة ملايين كتلة شمسية، وهي أصغر بكثير مقارنة بمعظم الثقوب السوداء فائقة الكتلة في الكون المبكر، والتي يبلغ عددها عادةً أكثر من مليار مرة كتلة شمسنا.
أثار وجود ثقب أسود في CEERS 1019، على الرغم من حجمه الأصغر نسبيًا، تحقيقات حول تشكله خلال المراحل الأولى من تكوين الكون. كان العلماء على دراية باحتمالية وجود ثقوب سوداء أصغر حجمًا في الكون المبكر، لكن لم يتمكنوا من تأكيد وجودها بشكل قاطع إلا بعد ملاحظات ويب.
بعد عام كامل من اجتياز مساحة شاسعة من الفضاء، يستمر الجهد التعاوني بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية المعروف باسم تلسكوب جيمس ويب الفضائي في إدهاشنا بصوره المذهلة. وقد كشفت مؤخرًا عن صورتين مفاجئتين تظهران الجمال الهائل لـ NGC 604، مجرة رائعة مليئة بحوالي 200 جرم سماوي. تقدم هذه الصور الجذابة لمحة عن التفاصيل المعقدة لهذه الظاهرة النجمية، مما يتركنا في حالة من الرهبة.
الصورة عن طريق نيركام
تم التقاط NGC 604، وهي مجرة يبلغ حجمها حوالي نصف حجم مجرتنا درب التبانة، في صورتين جديدتين تم التقاطهما بواسطة NIRCam (كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة) وMIRI (أداة الأشعة تحت الحمراء الوسطى). تكشف هذه الصور تصوير معقد وكامل لعملية تكوين النجوم، يُظهر فقاعات مملوءة بالغاز متوسعة وخيوط منتشرة. يتجاوز مستوى التفاصيل الملاحظات السابقة ويقدم نسيجًا حيويًا للولادة السماوية.
توفر الصورة الملتقطة بكاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة تأكيدا لوجود نجمين شابين يقعان فوق السديم المركزي. بالإضافة إلى ذلك، لوحظت هياكل على شكل فقاعة حمراء نابضة بالحياة داخل السديم، والتي تعزوها ناسا إلى تأثير الرياح الناتجة عن النجوم الأكثر كثافة وإضاءة في NGC 604. وتكشف الصورة أيضًا عن خطوط برتقالية ملفتة للنظر، مما يشير إلى وجود الكربون. مركبات أساسها تسمى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs). تعتبر هذه المواد مكونات مهمة للوسط البينجمي وتلعب دورًا حاسمًا في تكوين الأجرام السماوية، على الرغم من أن أصلها لا يزال غامضًا. علاوة على ذلك، تظهر الصورة القدرة الرائعة للنجمين الشابين المشعين على حفر فتحات في الغبار فوق السديم المركزي.
صورة ميري
تُظهر صورة MIRI انخفاضًا ملحوظًا في عدد النجوم، وخاصة النجوم العملاقة، التي تتمتع بسطوع وحجم يتجاوز سطوع شمسنا بمليون ومائة مرة، على التوالي. يمكن أن يعزى هذا الانخفاض إلى حقيقة أن هذه النجوم الساخنة تبعث ضوءًا أقل بكثير عند الأطوال الموجية التي تلتقطها MIRI. على العكس تماما، كتل أكبر من الغاز البارد والغبار تشع وهجًا مضيئًا.
حددت وكالة ناسا تكوينات زرقاء مميزة تشبه المحلاق، مما يشير إلى احتمال وجود الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. وكما ذكرنا سابقًا، فإن هذه الهيدروكربونات تلعب دورًا حاسمًا في تكوين الأجرام السماوية مثل الكواكب والنجوم. إن جي سي 604, والذي يقدر عمره بحوالي 3,5 مليون سنةويتميز بسحابة غازية مضيئة يمتد قطرها المذهل إلى 1.300 سنة ضوئية.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ما تمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي من التقاطه وأهميته.