يواصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) إدهاش العالم باكتشافاته المبهرة، حيث يسلط الضوء على أحلك أسرار الكون. منذ إطلاقه، كان التلسكوب أداة حاسمة في توسيع معرفتنا، ليس فقط عن المجرات البعيدة، ولكن أيضًا عن الكواكب الخارجية التي يمكن أن تحمل أدلة مهمة في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض.
في الآونة الأخيرة، سمح جيمس ويب بملاحظة ظاهرتين تركتا المجتمع العلمي عاجزًا عن الكلام. فمن ناحية، كشفت تفاصيل مجرة مليئة بالغاز لدرجة أن نجومها غير مرئية، ومن ناحية أخرى، أكدت وجود كوكب خارج المجموعة الشمسية يتكون غلافه الجوي بشكل رئيسي من بخار الماء.
مجرة مخفية بغازها الخاص
أحد أكثر الاكتشافات إثارة للإعجاب التي توصل إليها التلسكوب هو اكتشاف المجرة GS-NDG-9422، والمعروفة أيضًا باسم 9422. وقد تبين أن هذه المجرة هي واحدة من أكثر المجرات غرابة التي تم رصدها على الإطلاق. من خلال أدوات Webb المتقدمة، مثل مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec)وتمكن علماء الفلك من تحليل تركيبته الفريدة.
الأمر الأكثر إثارة للدهشة في 9422 هو أن الغاز الذي يحيط به شديد السطوع والكثافة لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل رؤية النجوم بداخله. وأذهلت هذه الظاهرة العلماء، الذين وصفوها بأنها "الحلقة المفقودة" في تطور المجرات. ووفقا للدراسات التي أجراها أليكس كاميرون، من جامعة أكسفورد، فإن المجرة منغمسة في مرحلة نشطة للغاية من تكوين النجوم. ويمنع الغاز المتوهج التلسكوبات من التقاط سطوع النجوم، وهو أمر لم يسبق له مثيل بهذا الوضوح من قبل.
وتشير عمليات المحاكاة التي أجراها فريق الباحثين إلى أن نجوم هذه المجرة يمكن أن تصل إلى درجات حرارة أعلى من درجات الحرارة 80.000 درجة مئويةوهي أعلى بكثير مما نراه عادة في كوننا القريب، حيث تصل درجة حرارة النجوم الضخمة الأكثر سخونة إلى 50.000 ألف درجة مئوية. قد تكون درجات الحرارة المرتفعة جدًا هذه مرتبطة بشباب المجرة، التي هي في مراحل تطورها الأولى.
محاكاة ونظريات حول المجرة
لفهم ما يحدث داخل GS-NDG-9422 بشكل أفضل، أجرى علماء الفلك عمليات محاكاة لسحب الغاز المجرية. أظهرت عمليات المحاكاة هذه سلوكًا غير عادي يتزامن مع ما التقطه ويب. يضيء الغاز بشدة بسبب انبعاث فوتونات شديدة السطوع، تولدها النجوم الساخنة الضخمة. وأعرب أليكس كاميرون عن أن الاكتشاف كان بمثابة مفاجأة للفريق، حيث أن توهج الغاز أكثر كثافة بكثير مما توقعوه بالنسبة لمجرة من هذا النوع.
والظاهرة المرصودة تشبه ما تم التنبؤ به بالنسبة لنجوم الكون السكان الثالثوهي أول النجوم التي تشكلت في الكون، على الرغم من استبعاد النجوم الموجودة في 9422 باعتبارها تنتمي إلى هذه المجموعة. ويرجع ذلك إلى التعقيد الكيميائي الموجود في المجرة، والذي يتناقض مع ما هو متوقع لمجرة ذات نجوم من الفئة III.
ولا تزال هناك العديد من الأسئلة التي يتعين حلها، مثل ما إذا كانت هذه الظاهرة شائعة في المجرات الشابة أو ما إذا كان 9422 شذوذًا. يواصل علماء الفلك البحث عن المزيد من الأمثلة على المجرات مثل هذه حتى يتمكنوا من مقارنتها وفهم كيفية تطور المجرات الأولى بعد الانفجار الكبير بشكل أفضل.
لا شك أن المجرة 9422 ستتم دراستها لسنوات عديدة قادمة حيث يعمل العلماء على كشف أسرارها. ولكن ليس فقط في المجرات حيث يترك جيمس ويب بصمته؛ وفي مجال البحث عن الكواكب الخارجية، فإنه يحدث ثورة في العلوم.
GJ 9827d: عالم البخار
اكتشاف حديث آخر بفضل جيمس ويب هو اكتشاف الكواكب الخارجية جي جي 9827 دوالتي تبعد عنا حوالي 100 سنة ضوئية. وقد تم التأكد من أن هذا الكوكب هو الأول "عالم البخار"المعروف، وهو نوع من الكواكب الخارجية ذات غلاف جوي يتكون بالكامل تقريبًا من بخار الماء الساخن.
وسمحت الملاحظات التي تم إجراؤها في نوفمبر 2023 للعلماء بالتأكد من أن الغلاف الجوي لهذا الكوكب لا يحتوي فقط على آثار للمياه، ولكنه عمليا مليء بالبخار. وتشير التقديرات إلى أن درجات الحرارة في الغلاف الجوي لها حولها 340 درجة مئويةالذي يحول كل الماء إلى بخار.
تم اكتشاف GJ 9827d في عام 2017، ولكن حتى الآن لا يمكن تحديد تركيبه بشكل مؤكد. بفضل الجمع بين عمليات رصد ويب والتلسكوب هابللقد تم التأكيد على أن هذا الكوكب الخارجي ليس مجرد كوكب رطب أو كوكب به ماء في سحبه، ولكنه عالم حقيقي يتكون فيه الغلاف الجوي بالكامل تقريبًا من بخار الماء.
الآثار المترتبة على علم الأحياء الفلكي
على الرغم من أن الظروف الموجودة على كوكب GJ 9827d تجعله مكانًا غير مضياف للحياة كما نعرفها، إلا أن هذا الاكتشاف يعد أمرًا بالغ الأهمية لدراسة الأجواء الخاصة بالكواكب الخارجية. إن معرفة أنه من الممكن اكتشاف أجواء كثيفة تحتوي على عناصر مثل الماء تفتح أبوابًا جديدة للأبحاث البيولوجية الفلكية.
ويعتقد العلماء أن هذا هو مجرد الكوكب الأول من بين العديد من الكواكب ذات الأجواء المماثلة التي سيتم اكتشافها في المستقبل. يمكن أن يقدم هذا النوع من الكواكب معلومات حيوية لفهم تطور الكواكب وإمكانية السكن في عوالم خارج نظامنا الشمسي.
ريان ماكدونالدوقال أحد علماء الفلك المسؤولين عن دراسة الكواكب الخارجية، إن جيمس ويب يتيح للعلماء استكشاف كواكب أبعد مما كانوا يحلمون به. وقال بحماس بعد نشر الاكتشاف: "نحن في العصر الذهبي لاستكشاف الفضاء".
مستقبل مليء بالإمكانيات
مع كل بيانات جديدة يقدمها تلسكوب جيمس ويب، نفهم بشكل أفضل تنوع الكون. من المجرات التي تتحدى مفاهيمنا السابقة إلى الكواكب ذات التركيبات التي لم يسبق لها مثيل من قبل، لا يتوقف ويب عن مفاجأتنا أبدًا. إن نتائج GS-NDG-9422 وGJ 9827d هي مجرد بداية لما يعد بتوسيع مستمر لمعرفتنا حول الكون.
وتقربنا هذه الاكتشافات من فهم اللحظات الأولى بعد الانفجار الكبير، وظروف تكوين النجوم وتطور أنظمة الكواكب. ورغم أنه من الصعب التنبؤ بكل ما سيعلمنا إياه ويب في السنوات المقبلة، إلا أن الأمر الواضح هو أننا نواجه عصرًا جديدًا في علم الفلك. كل ملاحظة تقرب البشرية من كشف أعظم أسرار الكون.