كما احتفى العلماء بصور تُظهر المجرات التي تشكلت بعد الانفجار العظيم قبل أكثر من 13 مليار سنة.
وذكرت وكالة ناسا للفضاء أنّ الصور التي التقطها تلسكوب جيمس ويب، تعدّ "أعمق وأدق صورة بالأشعة تحت الحمراء للكون البعيد حتى الآن". ووصفت هذه الصور بأنها "لحظة تاريخية عالمية".
وقال مدير وكالة الفضاء الأميركية، بيل نيلسون: "كل صورة هي اكتشاف جديد.. كل واحدة منها ستمنح البشرية وجهة نظر للكون لم نرها من قبل".
ما هو تلسكوب جيمس ويب؟
تلسكوب جيمس ويب هو مرصد فضائيّ يعمل بالأشعة تحت الحمراء أطلق يوم 25 ديسمبر عام 2021، من موقع وكالة الفضاء الأوروبية في إقليم غيانا الفرنسيّ على الساحل الشماليّ لأميركا الجنوبية عبر صاروخ "آريان 5.
ويُعدّ تلسكوب جيمس ويب أكبر وأقوى تلسكوب لعلوم الفضاء في العالم، وتبلغ تكلفته 10 مليارات دولارات.
سيستغرق الوصول إلى الموطن الدائم نحو مليون ميل نحو 30 يومًا: نقطة لاغرانج ، وهي عبارة عن ثقب أو جزء أو حتى نقطة في الفضاء بالقرب من الأرض مقابل الشمس ؛ هذا المدار سيضع التلسكوب في مدار حول توافق الشمس مع الأرض.
وهو نتاج تعاون دوليّ بين وكالة ناسا الشهيرة ووكالة إيسا الأوروبية وتلك الرسمية في كندا، ويعمل فيه أكثر من 300 جامعة ومنظمة وشركة في 29 ولاية أميركية و14 دولة.
في 11 يوليو، أعلنت وكالة ناسا أنه تم فحص جميع "أوضاع" أدوات المراقبة العلمية البالغ عددها 17، وأنّ تلسكوب جيمس ويب الفضائيّ جاهز لبدء مهمته العلمية الملحمية.
ومن المقرر أن تمتد رحلة عمل هذا التلسكوب نحو 10 سنوات، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.
مكونات تلسكوب جيمس ويب
يتضمن تلسكوب جيمس ويب مرآة أساسية بطول 6.5 أمتار وهو يتألف من 18 قطعة منفصلة تتكيف مع الشكل بمجرد إطلاقه. وهذه المرايا تمت صناعتها من مادة البريليوم التي تُعرف بخفة وزنها.
وأكبر ميزة في التلسكوب أنه مغطى بخمس طبقات من واقٍ ضد الحرارة في حجم ملعب التنس، تخفف من درجة الحرارة الصادرة عن الشمس أكثر من مليون. وتحتوي أدوات التلسكوب الأربع - الكاميرات ومقاييس الطيف - على أجهزة كشف قادرة على تسجيل الإشارات الخافتة للغاية.
أهمية تلسكوب جيمس ويب؟
سيكون تلسكوب جيمس ويب المرصد الرئيس للعقد القادم، حيث ينفع الآلاف من علماء الفلك..
وسوف يراقب كل مرحلة من تأسيس الكون، منذ أول التوجيهات المضيئة وحتى الانفجار العظيم، ومن ثم تقييم أنظمة شمسية تدعم الأرض.
وبحسب وكالة ناسا للفضاء، سيركز التلسكوب الفضائيّ على 4 مجالات رئيسة هي:
- الضوء الأول في الكون: حيث سيكون آلة زمنية قوية برؤية بالأشعة تحت الحمراء ستنظر إلى الوراء لأكثر من 13.5 مليار سنة لرؤية النجوم ومختلف المجرات الأولى تتشكل من ظلام الكون المبكّر.
- المجال الثاني: تجميع المجرات في الكون المبكّر، حيث تساعد حساسية الأشعة تحت الحمراء غير المسبوقة في تلسكوب جيمس، علماء الفلك على مقارنة المجرات الأضعف والأقدم مع المجرات اللولبية الكبيرة اليوم، ما يساعدنا على فهم كيفية تجمّع المجرات على مدى مليارات السنين.
- المجال الثالث: ولادة النجوم وأنظمة الكواكب الأولية، وسيكون التلسكوب قادرًا على الرؤية من خلال وإلى داخل السحب الضخمة من الغبار غير الشفافة لمراصد الضوء المرئيّ مثل هابل، حيث تولد النجوم وأنظمة الكواكب.
- المجال الرابع: أنظمة الكواكب وأصول الحياة، ومن المتوقع أن يخبرنا تلسكوب جيمس المزيد عن الغلاف الجويّ الخاص بتلك الكواكب التي توجد بعيدًا عن المجموعة الشمسية أي في خارجها، ومن خلالها يمكن فهم بعض الأساسيات عن الحياة.
كما أنّ تلسكوب جيمس ويب لديه القدرة على إجراء التحليل الطيفيّ للأجسام البعيدة، ما يمكن أن يساعد في تحديد الغلاف الجوي للكواكب، أو رصد وجود الماء أو حتى تحليل التربة.
الفرق بين تلسكوب جيمس ويب وهابل
يُعتبر جيمس ويب خليفة لتلسكوب هابل، الذي تم إرساله إلى الفضاء عام 1990 بواسطة المكوك "ديسكفري"، ويحمل هذا الاسم تكريمًا للفلكيّ الرائد إدوين هابل.
منذ إطلاق تلسكوب هابل أحدث ثورة في علم الفلك، فهو يوجد في منطقة أعلى بكثير من السحب المطيرة والتلوث الضوئي، ولديه رؤية واضحة وضوح الشمس للكون.
واستخدم العلماء هابل لرصد بعض النجوم والمجرات الأبعد التي شوهدت حتى الآن، وكذلك الكواكب في نظامنا الشمسي.
ونمت قدرات هابل بشكل كبير خلال أكثر من 30 عامًا من التشغيل، بسبب إضافة أدوات علمية جديدة ومتطورة إلى التلسكوب على مدار خمس بعثات لخدمة رواد الفضاء، من خلال استبدال الأجزاء القديمة وتحديثها، ما أدى إلى إطالة عمر التلسكوب بشكل كبير.
ويمتد مجال هابل من الأشعة فوق البنفسجية عبر المرئيّ (الذي تراه أعيننا) وإلى الأشعة تحت الحمراء القريبة.
وسمح هذا النطاق من الأشعة بتقديم صور مذهلة للنجوم والمجرات والأجسام الفلكية الأخرى التي ألهمت الناس حول العالم وغيّرت فهمنا للكون.
وأجرى هابل أكثر من 1.5 مليون ملاحظة على مدار حياته.
كما تم نشر أكثر من 19000 ورقة علمية تمت مراجعتها من قبل الأقران حول اكتشافاته، ويتضمن كل كتاب مدرسيّ حاليّ في علم الفلك مساهمات من المرصد.
ما هي الصور التي التقطتها تلسكوب جيمس ويب؟
منذ بداية عمله في 12 يوليو، التقط التلسكوب الفضائيّ جيمس ويب مجموعة من الصور الهامة والدقيقة للكون أبرزها:
صورة تظهر آلاف المجرات التي تٌعرف باسم "SMACS 0723 "، والتي حددها العلماء بوصف "الحقل العميق الأول لويب".
وتغطي هذه الصورة مساحة من الكون تعادل حجم حبة الرمل.
وتعمل الكتلة المجمعة لعنقود المجرات هذا كعدسة جاذبية، حيث تقوم بتكبير المجرات البعيدة، بما في ذلك بعض المجرات التي شوهدت عندما كان عمر الكون أقل من مليار سنة.
كما تُظهر هذه الصورة مجموعة المجرات SMACS 0723 كما ظهرت قبل 4.6 مليار سنة، مع وجود العديد من المجرات في الخلفية. وبحسب وكالة ناسا، فقد استغرق الضوء من هذه المجرات مليارات السنين للوصول إلينا.
تقدم الصورة مشهدًا من الألوان وتسلط الضوء على الغبار المتساقط - وهو عنصر أساسيّ في تكوين النجوم والحياة نفسها.
وتحتوي المجرات الزرقاء على نجوم، ولكن القليل جدًا من الغبار. والأجسام الحمراء في هذا الحقل مغطاة بطبقات سميكة من الغبار. كما أنّ المجرات الخضراء مليئة بالهيدروكربونات والمركبات الكيميائية الأخرى.
وسيتمكن الباحثون من استخدام مثل هذه البيانات لفهم كيفية تشكُل المجرات وتنمو وتندمج مع بعضها البعض، وفي بعض الحالات لماذا يتوقفون عن تشكيل النجوم تمامًا؟
صورة كوكب غازي عملاق
كما التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائيّ صور بخار وسحب وضباب في الغلاف الجوي المحيط بكوكب غازيّ عملاق ساخن منتفخ، يقوم بالدوران والالتفاف حول نجم بعيد قد يكون أشبه بالشمس، ما يؤكد قدرة التلسكوب الفريدة على فهم وتحليل وتفسير الغلاف الجوي حتى لو كان على بعد مئات السنين الضوئية.
وتُعتبر اكتشافات تلسكوب جيمس ويب قفزة عملاقة نحو السعي لمعرفة وتعيين خصائص الكواكب التي من المحتمل أن تكون صالحة للسكن خارج الأرض، حيث يُعتبر كوكب " WASP-96 b " واحدًا من أكثر من 5000 كوكب خارجيّ مؤكد في مجرة درب التبانة.
ويقع على بعد نحو 1150 سنة ضوئية في كوكبة السماء الجنوبية فينيكس، وهو يمثل نوعًا من عملاق الغاز ليس له نظير مباشر في نظامنا الشمسي.
وسيتمكن الباحثون من استخدام الطيف لقياس كمية بخار الماء في الغلاف الجوي، وتقييد وفرة العناصر المختلفة مثل الكربون والأوكسجين، وتقدير درجة حرارة الغلاف الجوي بعمق.
يمكنهم بعد ذلك استخدام هذه المعلومات لعمل استنتاجات حول التكوين العام للكوكب، وكذلك كيف ومتى وأين تشكل؟
صورة مذهلة لـ Stephen's Quintet
كما التقط التلسكوب صورة مذهلة لـ Stephen's Quintet، وهي عبارة عن خمس مجرات، اشتهرت بظهورها البارز في فيلم العطلات الكلاسيكي.
وبفضل الرؤية القوية للأشعة تحت الحمراء والدقة المكانية العالية للغاية، يعرض تلسكوب جيمس ويب تفاصيل لم يسبق لها مثيل في هذه المجموعة من المجرات.
فهي عبارة عن مجموعات متلألئة من ملايين النجوم الشابة ومناطق انفجار النجوم من ولادة النجوم الجديدة تزين الصورة.
وتساعد هذه الصورة العلماء للتعرف ومشاهدة الاندماج والتفاعلات بين المجرات التي تُعتبر بالغة الأهمية لكل تطور المجرات.
نادرًا ما يرى العلماء بتفصيل كبير كيف يؤدي تفاعل المجرات إلى تكوين النجوم في بعضها البعض؟
صورة سديم الحلقة الجنوبي
والتقط التلسكوب أيضًا صورة لسديم الحلقة الجنوبي Nebula، وهو ما جعله محط اهتمام مع الهياكل المتميزة كافة التي تشكلت عند تشكل الغبار ونجوم الغاز.
ويُذكر أنّ لفظ السديم يُطلق على طبقة من الغاز والغبار المقذوف من النجوم المحتضرة.
وقالت "ناسا": "ستساعدنا تلك التفاصيل الجديدة من المراحل المتأخرة من حياة النجم على التوصل إلى فهم أفضل لكيفية تطور النجوم وتحويل بيئاتها".
صورة مناطق ولادة النجوم
والتقطت كاميرا التلسكوب لأول مرة صورًا لمناطق ولادة النجوم في منطقة تسمى NGC 3324 في سديم كارينا، والتي تُعرف باسم "المنحدرات الكونية" وهي على بعد 7600 سنة ضوئية.
تبدو صورة التلسكوب كأنها جبال من صخر في أمسية مقمرة.
لكنها في الواقع، حافة التجويف الغازيّ العملاق داخل NGC 3324، وأعلى "القمم" يبلغ ارتفاعها نحو 7 سنوات ضوئية.
نحتت منطقة الكهوف من السديم بواسطة أشعة فوق بنفسجية مرتفعة الشدة والرياح من خلال النجوم الشابة، علمًا أنّ هذه الأخيرة تتألف من الكتلة والساخنة الموجودة في مركز الفقاعة، فوق المنطقة التي توضحها الصورة.
ويكشف التلسكوب عن حضانات نجمية ناشئة ونجوم فردية مخفية تمامًا في صور الضوء المرئي.
بسبب حساسية التلسكوب الدقيقة يمكنه النظر عبر الغبار الكونيّ لرؤية هذه الأجسام.
ومن المقرر أن تلقي هذه الصور الضوء على عملية تشكل النجوم.
تلسكوب جيمس ويب يكتشف أبعد مجرة على الإطلاق
في أواخر مايو 2024، أعلنت وكالة الفضاء الأميركية ناسا، أنّ تلسكوب جيمس ويب الفضائيّ قد اكتشف أبعد مجرة وجسم فلكيّ تم اكتشافه على الإطلاق. ووفقًا لوكالة ناسا، فقد تكونت المجرة بعد مرور 290 مليون سنة من حدث الانفجار الكبير الذي تسبب بنشأة الكون.
ووفقًا للباحثين كيفن هينلاين وستيفانو كارنياني، فإنّ المجرة لا تنتمي للأنواع التي جرى توقّعها سواء في النماذج النظرية أو المحاكاة الحاسوبية.
وقد أطلق الباحثون على المجرة الجديدة اسم "JADES-GS-z14-0"، وقد رصدها مطياف الأشعة تحت الحمراء القريب (NIRSpec) التابع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، ووفقًا للانزياح الأحمر التي تم قياسه، تحدد عمر تشكل المجرة بعد نحو 290 سنة من الانفجار العظيم.
يبلغ عرض مجرة JADES-GS-z14-0 المكتشفة حديثًا نحو 1600 سنة ضوئية وهي شديدة الإضاءة. وكشف التحليل الطيفيّ عن وجود انبعاثات غازية قوية، بما في ذلك الهيدروجين والأكسجين.
