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.
ما تمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي من التقاطه
في بالتيمور، تُعالج الصور الملتقطة بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي لإزالة أي عوامل قد تعيق تحقيق الأهداف العلمية. ولجعل هذه الصور جذابة وسهلة الفهم لعامة الناس، تُضاف إليها نسبة ضئيلة من تحسين الألوان، حوالي 5%. علاوة على ذلك، مكّن تلسكوب ويب العلماء في الأشهر الأخيرة من كشف أسرار الثقوب السوداء القديمة، واكتساب فهم أعمق لتكوين المجرات في الكون المبكر، كما هو موضح في المقال المنشور على [رابط المقال].
على سبيل المثال، تم تصوير مجرة الشبح، المعروفة أيضًا باسم M74، بالأبيض والأسود باستخدام أربعة مرشحات مختلفة على جهاز MIRI التابع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي. عند وصول هذه الصور إلى مركز العمليات في بالتيمور، تخضع لمعالجة دقيقة لإزالة أي عيوب أو تشوهات ناتجة عن الجهاز، مما ينتج عنه 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.
يُتيح التلسكوب، من خلال التقاط أطياف الأجرام السماوية كالكواكب والنجوم والمجرات، فهمًا شاملًا لتكوينها. ويلعب مطياف ويب دورًا محوريًا في هذه العملية، إذ يفصل ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى مكوناته المختلفة ، كاشفًا بذلك طيفًا يُشير إلى وجود عناصر وجزيئات كيميائية متنوعة. ما هي استخدامات التلسكوب ، وكيف يُسهم في استكشاف الكون؟
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
حظيت صورة التقطها تلسكوب جيمس ويب في 6 يوليو 2023، والتي نشرتها وكالة ناسا، لمجرة CEERS 1019 وثقبها الأسود الهائل، باهتمام كبير من الأوساط العلمية والفلكية. تكشف هذه الصورة المذهلة عن أبعد ثقب أسود هائل نشط تم رصده على الإطلاق، ويقع داخل مجرة تشكلت بعد ما يزيد قليلاً عن 570 مليون سنة من الانفجار العظيم. ما يميز هذا الثقب الأسود هو كتلته المتواضعة نسبيًا، والتي تبلغ حوالي تسعة ملايين كتلة شمسية، وهي أصغر بكثير من معظم الثقوب السوداء الهائلة في الكون المبكر، والتي عادةً ما تتجاوز كتلتها مليار ضعف 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 التجوال في الفضاء الشاسع، لا يزال تلسكوب جيمس ويب الفضائي، ثمرة التعاون بين وكالات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية، يبهرنا بصوره المذهلة. وقد كشف مؤخرًا عن صورتين خلابتين تُظهران جمال مجرة NGC 604 الرائعة، التي تعجّ بحوالي 200 جرم سماوي. تُتيح لنا هاتان الصورتان الآسرتان لمحة عن أدق تفاصيل هذه الظاهرة النجمية، تاركةً إيانا في حالة من الرهبة والإعجاب.
الصورة عن طريق نيركام
تم التقاط صورتين جديدتين بواسطة كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) وجهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) للمجرة NGC 604، التي يبلغ حجمها نصف حجم مجرتنا درب التبانة تقريبًا. تكشف هاتان الصورتان عن تصوير دقيق وشامل لعملية تكوين النجوم، حيث تظهران فقاعات متمددة مليئة بالغاز وخيوطًا ممتدة . يتجاوز مستوى التفاصيل فيهما الملاحظات السابقة، ويقدمان لوحةً بديعةً لولادة الأجرام 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، ولا سيما النجوم العملاقة، التي تفوق شمسنا سطوعًا بمليون مرة وأكبر منها بمئة مرة. يُعزى هذا الانخفاض إلى أن هذه النجوم الساخنة تُصدر ضوءًا أقل بكثير عند الأطوال الموجية التي رصدها MIRI. علاوة على ذلك، استكشف تلسكوب جيمس ويب، في هذه الملاحظات، غلاف أورانوس الجوي وتأثيره على تكوين النجوم الجديدة في مجرة NGC 604. يُشع وجود الغاز البارد وتجمعات الغبار توهجًا ساطعًا، وقد رُصدت عملية تكوين النجوم نفسها في هذه المناطق كما هو الحال في مناطق أخرى من الكون.
رصدت وكالة ناسا عدة تكوينات زرقاء تشبه الخيوط، مما يشير إلى احتمال وجود هيدروكربونات عطرية متعددة الحلقات. وكما ذُكر سابقًا، تُعد هذه الهيدروكربونات أساسية في تكوين الأجرام السماوية كالكواكب والنجوم. وتتميز مجرة NGC 604، التي يُقدر عمرها بنحو 3,5 مليار سنة ، بسحابة غازية مضيئة يبلغ قطرها 1.300 سنة ضوئية.
