به طور قطع، نام تلسکوپ جیمز وب را این روزها زیاد شنیده‌اید. تلسکوپی که فراتر از تلسکوپ فضایی هابل خواهد دید و نادیده‌ها را کشف خواهد کرد. در تاریخ ۱۲ جولای سال ۲۰۲۲ برابر با ۲۱ تیر ماه سال ۱۴۰۱، عکس های تلسکوپ جیمز وب برای اولین بار توسط ناسا منتشر شدند. در این مطلب، عکس‌های منتشر شده را به زبان ساده توضیح خواهیم داد.
فهرست مطالب این نوشته
جزئیات اتمسفر بخار سیاره ای دور به نام WASP-96
تلسکوپ جیمز وب نشانه‌هایی از وجود آب، به همراه ابر و مه در جو اطراف سیارهای گازی و غول‌پیکر به نام WASP-96 را کشف کرده است. این سیاره به دور ستاره‌ای دوردست شبیه به خورشید می‌چرخد. این مشاهده، با استفاده از کاهش درخشش رنگ‌های خاصی از نور، وجود مولکول‌های گازی خاصی را نشان می‌دهد. بنابراین، توانایی منحصربه‌فرد تلسکوپ وب با ثبت اطلاعات از اتمسفر سیاره‌هایی در فاصله چندصد سال نوری از زمین در مقایسه با تلسکوب فضایی هابل نشان داده می‌شود.
هابل اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی بسیاری را در دو دهه گذشته تحلیل کرده و حتی اولین کشف آب در این سیاره‌ها را در سال ۲۰۱۳ ثبت کرده است، اما رصد فوری و دقیق تلسکوپ وب جهشی بسیار بزرگ و رو به جلو برای شناسایی سیاره‌های قابل سکونت خواهد بود.
WASP-96 یکی از ۵۰۰۰ سیاره فراخورشیدی تایید شده در کهکشان راه شیری است. این سیاره در فاصله ۱۱۵۰ سال نوری از زمین و در صورت فلکی ققنوس قرار دارد و نشان‌دهنده نوعی غول گازی است که هیچ مورد مشابهی را در منظومه شمسی ما ندارد. جرم WASP-96 نصف جرم مشتری و قطر آن ۱٫۲ برابر قطر مشتری است، بنابراین از هر سیاره چرخانی به دور خورشید پف‌کرده‌تر است. همچنین، فاصله این سیاره تا ستاره خورشید مانند آن بسیار نزدیک و در حدود یک‌نهم فاصله عطارد تا خورشید است. در نتیجه، WASP-96 به دلایل زیر یکی از هدف‌های ایده‌ال برای مشاهدات جوی است:
- اندازه بزرگ
- دوره مداری کوتاه
- اتمسفر پف‌کرده
- کمبود نور مزاحم از اجسام نزدیک در آسمان
تلسکوپ وب نور دریافتی از WASP-96 را به مدت ۶٫۴ ساعت به هنگام حرکت آن به دور ستاره، اندازه گرفت. نتیجه ثبت شده، نمودار نوری است که کاهش کلی نور ستاره را به هنگام عبور، نشان می‌دهد. همچنین، طیف انتقالی نشان‌دهنده تغییر درخشش طول موج‌های تکی نور فروسرخ بین ۰٫۶ تا ۲٫۸ میکرومتر است. منحنی نور، ویژگی‌های سیاره که قبل‌تر مشخص شده بودند را به طور کامل تایید می‌کند. اما طیف انتقال ثبت شده، اطلاعات جدیدی را در مورد جو ستاره آشکار کرده است. پژوهشگران با استفاده از طیف اندازه‌گیری شده می‌توانند مقدار بخار آب موجود در جو را اندازه بگیرند.
ثبت عملکرد ستاره در حال مرگ با جزئیات دقیق
برخی ستاره‌ها بهترین‌ها را برای لحظه آخر ذخیره می‌کنند.
ستاره کم‌نور در مرکز این صحنه، حلقه‌هایی از گاز و گرد و غبار را به مدت هزاران سال در همه جهت‌ها می‌فرستد. تلسکوپ فضایی جیمز وب برای نخستین بار نشان می‌دهد که این ستاره در هاله‌ای از گرد و غبار پوشیده شده است. دو دوربین وب آخرین عکس این سحابی سیارهای را با نام NGC 3132 و نام غیر رسمی سحابی حلقه‌ای جنوبی، ثبت کردند. فاصله سحابی تا زمین در حدود ۲۵۰۰ سال نوری است. تلسکوپ وب به ستاره‌شناسان اجازه خواهد داد که سحابی‌های سیارهای بسیاری همانند سحابی نشان داده شده در عکس را با جرئیات دقیق مطالعه کنند.
این مورد از عکس های تلسکوپ جیمز وب تقریبا حلقه‌ای جنوبی را از روبرو نشان می‌دهد، اما اگر بتوانیم آن را به سمت لبه بچرخانیم، شکل سه‌بعدی سحابی را خواهیم دید.
دو ستاره در مداری فشرده به یکدیگر قفل شده‌اند. عکس‌های فروسرخ تلسکوپ وب جزئیات جدید از این سیستم پیچیده را به طور برجسته نشان می‌دهد. عکس سمت چپ ستاره‌ها و لایه‌های نوری آن‌ها را نشان می‌دهد. این عکس توسط دوربین فروسرخ نزدیک ثبت شده است. تصویر ثبت شده توسط فروسرخ میانی (عکس سمت چپ)، برای نخستین بار نشان می‌دهد که ستاره دوم توسط گرد و غبار احاطه شده است. ستاره درخشان‌تر در مرحله ابتدایی تکامل ستاره‌ای خود قرار دارد و سحابی ستاره‌ای خود را در آینده بیرون خواهد انداخت.
فیلم آموزشی مرتبط
ستاره درخشان‌تر بر ظاهر سحابی تاثیر می‌گذارد. این دو ستاره به دور یکدیگر می‌چرخند و الگوهای نامتقارنی را با بر هم زدن گرد و غبار اطراف ایجاد می‌کنند. هر لایه نشان‌دهنده قسمتی است که ستاره کم‌نور‌تر جرم خود را از دست داده است. عریض‌ترین لایه‌های گاز به سمت ناحیه‌های بیرونی عکس زودتر به بیرون پرتاب شده‌اند. لایه‌های نزدیک‌تر به ستاره، جدیدتر هستند. پژوهشگران با ردیابی این خروجی‌ها، تاریخچه سیستم را بررسی خواهند کرد.
تکامل کهکشان و سیاه چاله (پنج قلوی استفان)
عکس سوم از عکس های تلسکوپ جیمز وب مربوط به پنج‌قلوی استفان است. این تصویر یکی از بزرگ‌ترین عکس‌های جیمز وب تا به امروز است و در حدود یک‌پنجم قطر ماه را پوشش می‌دهد. این عکس از ۱۵۰ میلیون پیکسل تشکیل و از ۱۰۰۰ عکس جداگانه ساخته شده است. اطلاعات به‌دست آمده از این تصویر به دانشمندان در درک چگونگی برهم‌کنش‌های کهکشانی در جهان اولیه، کمک شایانی خواهد کرد.
دید فروسرخ و وضوح فضایی بسیار بالای تلسکوپ وب جزئیات جدیدی از این گروه کهکشانی را نشان می‌دهد. این عکس با استفاده از خوشه‌های درخشان میلیون‌ها ستاره جوان بسیار زیبا شده است. دنباله‌هایی از گاز، گرد و غبار و ستارگان به دلیل برهم‌کنش‌های گرانشی از کهکشان‌های مختلفی بیرون کشیده میشوند. نکته هیجان‌انگیزتر آن است که تلسکوپ وب امواج ضربه‌ای عظیم یکی از کهکشان‌ها به نام NGC 7318B را ثبت کرده است.
از میان این پنج کهکشان، تنها چهار کهکشان به یکدیگر نزدیک هستند و شاید در آینده با یکدیگر ادغام شوند. پنجمین و چپ‌ترین کهکشان در تصویر به نام NGC 7320، نسبت به چهار کهکشان دیگر، در عکس جلوتر است. فاصله این کهکشان از زمین در حدود ۴۰ میلیون سال نوری و فاصله چهار کهکشان دیگر در حدود ۲۹۰ میلیون سال نوری است.
این گونه به نظر می‌رسد که گروه‌های فشرده کهکشانی مانند دوقلوی استفان در ابتدای جهان بسیار رایج بوده‌اند. از ادغام آن‌ها با یکدیگر ممکن است سیاه چاله‌های پرانرژی به نام اختروش به وجود آمده باشند. حتی امروزه، بالاترین کهکشان در این گروه به نام NGC 7319، محل هسته کهکشانی بسیار فعال یا سیاهچاله‌ای کلان جرم با جرمی در حدود ۲۴ میلیون برابر جرم خورشید است. تلسکوپ وب هسته کهکشانی فعال را با جزئیات مطالعه کرده است.
سحابی شاه تخته یا کارینا
این منطقه از کوه‌ها و دره‌ها و مملو از ستاره‌های درخشان لبه ناحیه‌ای ستاره‌زا و جوان به نام NGC 3324 در سحابی کارینا است. در عکس‌های ثبت شده توسط دیگر تلسکوپ‌ها از جمله هابل، ناحیه‌هایی از تولد ستاره دور از دسترس بودند. این عکس برای نخستین بار این نواحی را نشان می‌دهد.
تصویر به‌ظاهر سه‌بعدی تلسکوپ وب به نام صخره‌های کیهانی، همانند کوه‌های سنگی در یک عصر مهتابی است. در واقعیت، این عکس لبه حفره گازی و عظیمی در NGC 3324 را نشان می‌دهد. ارتفاع بلندترین قله‌ها در این عکس در حدود هفت سال نوری است.
اساس کار تلسکوپ هابل براساس نور مرئی است، بنابراین بسیاری از جزئیات در پشت گرد و غبار فضایی پنهان می‌مانند. اما تلسکوپ جیمر وب با استفاده از نور فروسرخ، نادیده‌ها مانند ستارگانِ در حال ظهور و منفرد را آشکار می‌کند.
این عکس را می‌توانید با عکس ثبت شده توسط تلسکوپ هابل در پایین مقایسه کنید.
نخستین عکس از عکس های تلسکوپ جیمز وب
اما به نخستین عکس ارسالی تلسکوپ وب می‌رسیم. این تلسکوپ عیمق‌ترین و واضح‌ترین تصویر فروسرخ از جهان دور را ارسال کرده است. این عکس ثبت شده از خوشه کهکشانی SMACS 0723، سرشار از جزئیات است. نور ارسالی از این کهکشان‌ها پس از میلیاردها سال به ما رسیده است. در واقع، با نگاه به این تصویر گویی به میلیاردها سال قبل نگاه می‌کنیم.
هزاران کهکشان، حتی کم‌نورترین اجسام مشاهده شده توسط فروسرخ، برای نخستین بار توسط تلسکوپ جیمز مشاهده میشوند. دانه‌ای شن را روی بازوی خود قرار دهید. اندازه دانه شن در مقابل بازوی شما بسیار کوچک است. تصویر ثبت شده توسط جیمز وب، گوشه‌ای از جهان به اندازه همان شن در برابر بازو را پوشش داده است.
این تصویر متشکل از تصویرهای مختلف در طول موج‌های متفاوت است و ثبت آن در حدود ۱۲٫۵ ساعت به طول انجامید. تصویر ثبت شده، خوشه کهکشانی SMACS 0723 را در ۴٫۶ میلیارد سال قبل نشان می‌دهد.
اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد میشوند:
