شاهد صور تلسكوب جيمس ويب

وتعرف على الأسرار التي كشفتها صور تلسكوب ناسا

كتبت: خديجة الحداد

---

أعلنت وكالة ناسا الفضائية الأمريكية في بث تلفزيوني يوم الاثنين الموافق 12 يوليو 2022 بحضور جو بايدن رئيس الولايات المتحدة ورئيس هيئة ناسا لعلوم الفضاء عن نجاح تلكسوب جيمس ويب العملاق التابع لوكالة ناسا الفضائية واثبات قدراته وامكانياته الفائقة في آداء أولى مهامه العلمية الرسمية.

وكشفت الستار عن المشاهد الأولى التي رصدها جيمس ويب لصور وبيانات التحليل الطيفي كاملة الألوان بتفاصيل لم يسبق لها مثيل.

انبهر العالم بصور جيمس ويب المذهلة فائقة الدقة لمشاهد الكون الفسيح، وتناقلت الصحف ومحطات التلفاز الصور والمشاهد الرائعة في عرس علمي كبير يبشر بعهد جديد في عالم الفلك والفضاء ومستقبل البشرية جمعاء.

فلنشاهد معا أولى صور تلسكوب جيمس ويب وما تعبر عنه كل صورة طبقا لتصريحات وكالة ناسا الفضائية.

انضم لكوكب المعرفة 

صور تلسكوب جيمس ويب

تلسكوب جيمس ويب العملاق المستقر في الفضاء منذ انطلاقه في 24ديسمبر 2021.

تلسكوب جيمس ويب أكبر وأضخم مشروع علمي هندسي على الاطلاق بتقنيات عالية وامكانيات هائلة، تم انشاؤه بواسطة وكالة ناسا الفضائية الأمريكية مع الشراكة مع وكالة الفضاء الأوروبية ومعهد علوم تلسكوب الفضاء ووكالة الفضاء الكندية بتكلفة 10مليار دولار

بدأ العمل في انشائه سنة 1996، شارك في بنائه وتطويره آلاف الأشخاص من 29 دولة حول العالم، وتم اختيار اسم التلسكوب على اسم جيمس ويب أول رئيس لهيئة الفضاء العالمية ناسا متذ انشائها في 1960.

تم ارسال جيمس ويب إلى أبعد نقطة لمسافة تصل إلى 1.500.000كيلومتر في الفضاء وهي أبعد بمليون مرة عن تلسكوب هابلHubble وهو أول تلسكوب تم اطلاقه في الفضاء في التسعينات من القرن الماضي .

اختيار البعد الهائل لموقع جيمس ويب في الفضاء ليكون في أبعد نقطة ممكنة عن الشمس لأن تقنيات التلسكوب يجب أن تعمل في ظروف شديدة البرودة لذلك وجود 5 أشرعة كبيرة مهمتها عكس حرارة الشمس وخفض حرارة التلسكوب من 80درجة إلى( – 233)درجة سيليزية تحت الصفر.

أما بالنسبة لمرآة تلسكوب جيمس ويب العملاقة مصممة على طراز فريد من نوعه فهي مكونة من 18 قطعة، سداسية الأضلاع مصنوعة من البريليوم ومطلية بالذهب الخالص بمساحة227 ذراع، وقطر المرآة كاملة بعد الفتح 6.5 متر، تمتلك مرايا ويب قدرة هائلة على تجميع الأشعة تحت الحمراء اللازمة لالتقاط الصور وبيانات التحليل الطيفي للكون الفسيح.

تبلغ مساحة تلسكوب جيمس ويب من20مترمربع في الفضاء بحجم ملعب كرة التنس وكتلة تساوي 7 طن

يستخدم جيمس ويب أجهزة وكاميرات عالية الدقة شديدة الحساسية، لتوفير أوضح وأدق الصور والبيانات باستخدام تقنية الأشعة تحت الحمراء، وذلك من أجل التقاط صور المجرات و النجوم البعيدة ويب من نوع لتصويرالأشعة تحت الحمراء القريبةNear infrared Camera

NIRCAM  تستخدم كاميرات

كاميرا MIRI  تستخدم لتصوير الأشعة تحت الحمراء المتوسطة لالتقاط تدفقات  سحب الغبار  والغازات المحيطة بالنجوم الشابة النشطة والمجرات الكونية  Mid-Infrared instrument.

SMACS0723 حقل سماكس

 

SMACS0723

التقط تلسكوب جيمس ويب أعمق وأدق صورة للفضاء الخارجي تظهر فيه أكبرعدد من المجرات الكونية، النجوم والثقوب السوداء، أول صورة لتلسكوب جيمس ويب تم الإعلان عنها رسميا بواسطة جو بايدن رئيس الولايات المتحدة.

عنقود المجرات تسمى هذه المنطقة باسم SMACS0723 حقل سماكس، وتحتوي هذه القطعة من السماء الفسيحة على آلاف المجرات الكونية بما فيها من نجوم،كواكب ، ثقوب سوداء عميقة.

كل مجرة تحوي ملايين النجوم المتلألأة والكواكب، يشبه العلماء هذه القطعة الكونية بحجم حبة رمل في يد شخص ما على سطح الأرض، وتعمل منطقة عنقود المجرات في حقل سماكس كعدسة جاذبية تعمل على تكبير المجرات لنرى من خلالها المجرات البعيدة لم تر من قبل و التي تكونت قبل 100 مليارسنة.

تظهر صورة جيمس ويب لحقل سماكس عدد هائل من المجرات التي تكونت قبل 4.6 مليار سنة، كما تظهر سحب الغبار  وأماكن تواجدها فالغبار هو المكون الرئيسي للنجوم.

المجرات الزرقاء وهي تحتوي على النجوم مع القليل من الغبار.

أما بالنسبة للمجرات الخضراء تحتوي على المركبات الكيميائية

Southern ring nebula سديم الحلقة الجنوببة

 

 

Southern ring nebula

كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي لأول مرة الستارة عن مشهد مذهل بتفاصيل نادرة تخطف الأنفاس للسديم الكوكبي الجنوبي، الاسم العلمي للسديم والمعروف بسديم الحلقة الجنوبية NGC3132.

والسديم هو عبارة عن كتلة الغبار والغازات المنبعثة من النجوم المحتضرة في مرحلة الموت، تظهر الصورة على اليمين نجمين حولهما حلقات من الغازات والغبار.

النجم الباهت نجم في مرحلة الموت تنبعث منه ذرات الغاز والغبار في جميع الاتجاهات منذ آلاف السنين، تتكون كل حلقة من قذائف الغازات والغبار التي يرسلها النجم ومع كل قذيفة يفقد النجم جزءا من كتلته، أما النجم الثاني اللامع فمازال في مرحلة مبكرة.

فيما يستمر النجمان بالدوران معا لطرد الغازات والغبار للخارج.

تكشف الصورة الدقيقة لجيمس ويب عن مجرات بعيدة خلف السديم تظهر في شكل نجوم لامعة لكنها في الأصل مجرات كونية

تم التقاط صور جيمس ويب عن طريق كاميرات الأشعة تحت الحمراءالقريبة NIRCAM و جهازالأشعة تحت الحمراء المتوسطة MIRI.

Carina nebula سديم كارينا

 

Carina nebula

أظهرت صور جيمس ويب اكتشاف مذهل لمنطقة تشكل ميلاد النجوم تسمى بNGC3324 المعروفة باسم سديم كارينا أطلق عليها حديثا الحضانات النجمية.

تظهر المنطقة في صور جيمس ويب ثلاثية الأبعاد وكأنها جبال صخرية تحت سماء مليئة بالنجوم اللامعة؛ لكنها في الحقيقة حافة التجويف الغازي العملاق في الفضاء الفسيح تسمى بالمنحدرات الكونية Comic cliffs.

• تحتوي هذه البقعة الكونية على آلاف النجوم الشابة المتلألأة حديثة الميلاد، وتكشف عن مجرات بعيدة خلف السديم.
• تآكلت حافة سديم كارينا بسبب الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة بواسطة النجوم النشطة الساخنة ذو الطاقة العالية والرياح العنيفة؛ لذلك تظهرالحافة وكأنها منطقة صخرية خشنة.
• تبين صور تلسكوب جيمس ويب لسديم كارينا أشعة تشبه البخار المتصاعد هي في حقيقة الأمر عبارة عن غاز ساخن متأين وغبار يتدفق للخارج بسبب الإشعاع المستمر من النجوم النشطة.

• من الصعب اظهار تفاصيل تشكل ميلاد النجوم في هذه المراحل المبكرة لكن بفضل كاميرات جيمس ويب فائقة الحساسية اتاحت الفرصة للنظر عبر الغبار الكوني والكشف عن المناطق المخفية لأول مرة.
• تم التقاط صور سديم كارينا منطقة حضانات النجوم بتقنية الأشعة تحت الحمراء بواسطة كاميرات جيمس ويب NIRCAM، الأشعة تحت الحمراء القريبةMIRI، جهاز الأشعة تحت تحت الحمراء المتوسطة على بعد 7600 سنة ضوئية.

• تبين كاميرا جيمس ويب من نوع النجوم الخفية والمجرات الكونية الأخرى التي تظهر في NIRCAM.
• أما التصوير باستخدام كاميرا جيمس ويب MIRI كشفت عن النجوم الشابة المتلألأة والتي تظهر باللون الأحمر والوردي في منطقة السديم،
• بالإضافة إلى امكانية رؤية الانبعاثات النجمية من الغبار والغازات الساخنة المتأينة وتدفقات الهيدروكربونات والمواد الكيميائية الأخرى وهي سبب ظهور منطقة السديم وكأنها صخور خشنة.
• تفتح صور تلسكوب جيمس ويب الآفاق لعلماء الفلك في دراسة تشكل ميلاد النجوم ويطرح أسئلة عميقة حول تأثير تشكل النجوم على تكوين السحب الضخمة من الغاز والغبار، متى تستمر عملية تشكل النجوم ومتى تتوقف؟ على أي أساس يتم تحديد عدد النجوم في منطقة معينة؟ لماذا تنشأ النجوم بكتلة معينة؟.

Stephan Quintet

 

Stephan Quintet

• قام تلسكوب جيمس ويب ذو القوة العالية والدقة المكانية الفائقة بالتقاط مشهد مذهل لم ير من قبل لمجموعة من المجرات الكونية المتقاربة بشكل مبهر وكأنها تتراقص في السماء.
• تسمى مجموعة المجرات الخمس في صورة ويب باسم خماسية ستيفان Stephan Quintet
• تظهر صورة ويب بتفاصيل لم يسبق لها مثيل لاندماج المجرات الأربع المتقاربة في أعلى الصورة، تغطيها سحب الغبار والغازات الناتجة عن ميلاد النجوم الشابة، توتدفق الغازات حول المجرات ليتم طردها بعيدا في الفضاء.
• كل مجرة من هذه المجرات الخمسة تحتوي على آلاف وآلاف النجوم النشطة اللامعة.

في تفاصيل نادرة لم يسبق رؤيتها من قبل تظهر صور تلسكوب جيمس ويب لمجرات خماسية ستيفاني كيف يتم سحب وابتلاع أشعة الغبار والغازات عن طريق ثقب أسود عميق هائل الكتلة يظهر في أعلى الصورة قرب أعلى مجرة في المجموعة على اليسار تبلغ كتلته 24 مليون ضعف الشمس، يصدر طاقة ضوىية هائلة تعادل 40 مليار ضعف ضوء الشمس.

• وظيفة الثقب الأسود هو ابتلاع الغازات الساخنة وذرات الغبار الناتجة عن انفجار النجوم داخل المجرات الكونية.
• تتفاعل المجرات الكونية باستمرار لتكوين ملايين النجوم اللامعة التي تزين السماء.
• بفضل كاميرات ويب فائقة الحساسية والدقة المكانية تعتبر صورة خماسية ستيفاني هي الصورة الأكبر حجما من بين صور ويب حجم البقعة التي التقطها ويب لتعادل خمس حجم القمر.
• المجرة NGC7320 الموجودة أعلى اليسار هي المجرة الأقرب لكوكب الأرض تبعد حوالي 40 مليون سنة ضوئية، في حين تبعد باقي المجرات الأربع مسافة 250 مليون سنة ضوئية وهم الأقرب نسبيا من المجرات الأخرى.
• استعان جيمس ويب بتقنية الأشعة تحت الحمراء باستخدام كاميرات ذات الدقة والحساسية الفائقة NIRSPect الأشعة تحت الحمراءة القريبة، MIRI والاشعة تحت الحمراء المتوسطة.
• تم استخدام جهاز IFUs لقياس تدفقات الغازات الخارجة التي أوضحت الصورة كيف يتم سحبها بواسطة الثقب الأسود العميق بتفاصيل واضحة دقيقة تكتشف لأول مرة.

WASP-96 b

 

WASP-96 b

• أضاف جيمس ويب اكتشافا مذهلا للعالم ، حيث رصدت مرآة ويب هائلة القدرة بصمة ماء واضحة في الغلاف الجوي لكوكب عملاق خارج نظام المجموعة الشمسية .H2O.
• WASP-96bيسمى الكوكب المكتشف وهو كوكب غازي عملاق يقع خارج النظام الشمسي الذي يضم كوكب الأرض ويبعد مسافة 1150سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة.
• صورة الرسم البياني لويب تعبر عن الطيف الضوئي للنجوم التي عبرت خلال الغلاف الجوي للكوكب المكتشف،عن طريق مقارنة تحليل أطياف النجوم قبل وبعد مرورها على الغلاف الجوي لكوكبWASP-96b تم قياس التعتيم لضوء النجوم بسبب طبقات بخار الماء المتصاعدة.
• قام تلسكوب جيمس ويب بتحليل بيانات الغلاف الجوي للكوكب المكتشف ليحدد خصائص الكوكب بتفاصيل واضحة ودقيقة، الخط الأزرق على الرسم البياني في الصورة نموذج مثالي يؤخذ في الاعتبار لبيانات كوكب ونجمه.

خصائص الكوكب طبقا للتحليل الطيفي للغلاف الجوي لكوكب WAPS-96b

1.كوكب غازي عملاق ليس له نظير في النظام الشمسي, بالمقارنة بكوكب المشترى كتلة الكوكب الجديد أقل من نصف  كتلة كوكب المشترى وقطره أكبر بمقدار 1.2 مرة وهو بذلك أكبر كوكب مكتشف على الاطلاق.

2.يدور الكوكب حول نجم عملاق يشبه الشمس يبعد عنه مسافة تعادل تسع المسافة بين كوكب عطارد والشمس بدروة كاملة كل3 درجات من أيام الأرض.

3.(1000فهرنهايت)درجة حرارة الغلاف الجوي للكوكب(537سيلزية).

• القدرة الهائلة لمرآة ويب ذات التصميم الدقيق كان لها دور كبير في جمع البيانات، فمرآة ويب مطلية بالذهب الخالص بمساحة 270 قدم قادرة على جمع ضوء الأشعة تحت الحمراء بكفاءة عالية.
• تم تصوير التفاصيل الاستثنائية باستخدام كاميرا ويب لمدة 6.4 ساعة أثناء دوران الكوكب حول نجمه لتعطي منحنى ضوئي يعبر عن التعتيم الكامل لضوء النجوم خلال عبورها بغلاف الكوكب الجوي NIRISS للأشعة تحت الحمراء والشق الضوئي.
• امكانيات جيمس ويب الفائقة وملاحظاته النادرة الدقيقة التي لم يسبق رؤيتها يمثل قفزة استثنائية تفتح الآفاق نحو البحث عن خصائص الكواكب التي من المحتمل أن تكون صالحة للسكن البشري.

Jupiter’s moon Europa

Jupiter‘s moon Europa

• في تجربة لقياس كفاءة تلسكوب جيمس ويب في تتبع وتصوير تفاصيل النظام الشمسي أثبت تلسكوب جيمس ويب جدارته ودقته في تصوير كوكب المشترى أكبر كواكب المجموعة الشمسية والنجم التابع له بمنظرمبهر Europa
• يسيطر كوكب المشترى على الصورة بمظهر لامع بألوان فاتحة لحلقات الكوكب المحيطة به وعلى يساره نرى النجم التابع.
• بصورة واضحة جدا وتفاصيل نادرة التقط تلسكوب جيمس ويب النجم التابع لكوكب المشترى المسمى ب Europa
• يظهرالنجم كدائرة سوداء صغيرة مع انفجار نجمي من جميع الجوانب.
• تم تصميم الصورة لأغراض هندسية ولم يتم معالجتها لتظهر بالألوان الكاملة مثل باقي الصور الملتقطة بواسطة تلسكوب جيمس ويب.

كل تلك البيانات والصورالدقيقة بالتفاصيل النادرة لتلسكوب جيمس ويب لأجزاء الكون الفسيح ما هي سوى البداية لحقبة جديدة لعلوم الفلك والفضاء لاكتشاف المزيد بفضل امكانيات تلسكوب جيمس ويب الفائقة و لدقة الزمانية والمكانية يأمل العلماء في الإجابة على الأسئلة المترددة  حول كيفية تشكل النجوم؟، مقدار السحب الناتجة عن انفجار النجوم؟، كيف تفاعل المجرات لتكوين النجوم؟ والبحث عن الكواكب المشابهة للأرض و دراسة خصائصها التي من المحتمل ان تتوفر عليها مقومات الحياة البشرية.

يستمر علماء الفلك بدراسة و حليل الصور والبيانات المتوفرة والبيانات القادمة  للإجابة على السؤال الأقدم  والأعمق كيف ومتى بدأ خلق الكون.

[latest-selected-content limit=”3″ display=”title,excerpt” titletag=”strong” url=”yes” linktext=”إقرأ الموضوع كاملا” image=”full” elements=”3″ type=”post” status=”publish” dtag=”yes” orderby=”dateD” show_extra=”taxpos_category_before-title”]