گشت و گذار فضایی در آلبوم تصاویر جیمز وب

تصاویری که با تلسکوپ فضایی جیمز وب ثبت شده‌اند، نمایش خیره‌کننده‌ای از پدیده‌های فضایی را ترتیب می‌دهند. در این گزارش، به بررسی ۱۲ نمونه از این تصاویر شگفت‌انگیز می‌پردازیم.

کد خبر: ۵۹۷۶۰۴

تاریخ: ۲۳ اسفند ۱۴۰۱ - ۰۴:۴۴

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از اسپیس، از زمانی که تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) کار خود را آغاز کرد، سیلی از تصاویر خیره‌کننده را به نمایش گذاشت.

تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری ناسا در ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱ از پایگاه فضایی اروپا در گویان فرانسه پرتاب شد. این رصدخانه مادون قرمز از زمانی که در ۲۴ ژانویه ۲۰۲۲ به خانه کیهانی جدید خود یعنی نقطه لاگرانژ ۲ (Lagrange Point ۲) رسید، مشغول ارائه مناظری نفس‌گیر از کیهان بوده است.

جیمز وب که بزرگترین و قوی‌ترین تلسکوپ فضایی تا به امروز است، نخستین تصاویر علمی خود را در ۱۲ ژوئیه ۲۰۲۲ منتشر کرد، اما ماجرا به همین جا ختم نشد و این تلسکوپ همچنان به انتشار تصاویر خیره‌کننده‌ ادامه می‌دهد.

در این گزارش، ۱۲ نمونه از بهترین عکس‌های ثبت‌شده با تلسکوپ فضایی جیمز وب را بررسی می‌کنیم.

ستون‌های آفرینش

هنگامی که جیمز وب توجه خود را به ستون‌های آفرینش Pillars of Creation) معطوف کرد، ابرهای غبار معروف را با جزئیات قابل توجهی نشان داد. ستون‌های آفرینش که در صورت فلکی مار (Serpens) قرار گرفته‌اند، تقریبا ۷۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارند و بخشی از سحابی عقاب (Eagle Nebula) هستند.

تلسکوپ فضایی هابل (HST) در سال ۱۹۹۵ از ابرهای بزرگ گاز و غبار عکس‌برداری کرد و زیبایی چشمگیر آنها را به نمایش گذاشت. عکس جدیدی که با جیمز وب ثبت شده است، ستون‌ها را با جزئیات و وضوح بیشتری نشان می‌دهد. صدها ستاره که پیشتر نامرئی بودند و برخی از آنها تنها چند صد هزار سال پیش متولد شده‌اند، در سراسر تصویر می‌درخشند.

حلقه‌های مرموز

جیمز وب در این عکس، حلقه‌های متحدالمرکز مرموزی را در اطراف یک ستاره دور به تصویر کشیده است که دانشمندان را گیج کرده‌اند. حلقه‌ها کاملاً گرد نیستند و گمانه‌زنی‌هایی را در مورد یک منشاء بیگانه احتمالی پدید آورده‌اند.

ستاره‌ای که در مرکز تصویر قرار دارد و با نام WR۱۴۰ شناخته می‌شود، یک ستاره ولف–رایه (Wolf-Rayet) است که بیشتر هیدروژن خود را به فضا پرتاب کرده و توسط غبار احاطه شده است. ستارگان ولف-رایه، ستارگانی بسیار پرجرم هستند که به خاطر روشنایی و داغی زیاد، توجه اخترشناسان را به خود جلب کرده‌اند.

ستاره WR۱۴۰ که در فاصله ۵۶۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی ماکیان (Cygnus) قرار دارد، ستاره‌ای متغیر است که به صورت دوره‌ای، کم‌نور و روشن می‌شود.

این تصویر، قدرت تلسکوپ فضایی جیمز وب را نشان می‌دهد که به خاطر دید فروسرخ و فوق‌العاده خود مورد تحسین قرار گرفته است.

ساعت شنی کیهانی

این تصویر که در ۱۶ نوامبر ۲۰۲۲ منتشر شد، یک ساعت شنی کیهانی آتشین را نشان می‌دهد که یک پیش‌ستاره (Protostar) را در قلب خود پنهان کرده است.

این صحنه شعله‌ور توسط یک ابر متراکم و تیره از گاز و غبار به نام L۱۵۲۷ از دید تلسکوپ‌ها پنهان شده بود و تنها در نور فروسرخ قابل مشاهده است. دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) نصب‌شده روی جیمز وب، شکل‌گیری ستاره را در منطقه ستاره‌زای ثور(Taurus) با شکوه تمام نشان داد.

ستاره با دیدن این تصویر، ابراز امیدواری کردند که بررسی ساعت شنی کیهانی بتواند فرآیندهای رخ‌داده در اطراف پیش‌ستاره را آشکار کند. همچنین آنها گفتند که این مشاهده‌ها می‌توانند چگونگی رسیدن ستارگان نوزاد به بزرگسالی را توضیح دهند.

اگرچه پیش‌ستاره پنهان است، اما این تصویر یک قرص پیش‌سیاره‌ای از گاز و غبار را در اطراف ستاره نشان می‌دهد که به صورت یک خط تیره در سراسر گردن ساعت شنی ظاهر می‌شود. این ساختار زمانی شکل می‌گیرد که مواد به مرکز ساعت شنی کشیده می‌شوند و به پیش‌ستاره امکان می‌دهند تا از قرص پیش‌سیاره‌ای تغذیه کند که تقریبا به اندازه منظومه شمسی است.

خوشه پاندورا

خوشه پاندورا (Pandora's Cluster) که در فاصله ۳.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، در تصویر ثبت‌شده با دوربین قوی مادون فروسرخ نزدیک و طیف نگار فروسرخ نزدیک (NIRSpec) جیمز وب، با جزئیات بی‌سابقه‌ای می‌درخشد.

نام مستعار این منطقه که به طور رسمی به عنوان Abell ۲۷۴۴ شناخته می‌شود، از مشاهده مجموعه ساختارهای گوناگون در آن حاصل شده است. با وجود این، فقط هسته مرکزی این منطقه پیشتر با تلسکوپ فضایی هابل مورد بررسی قرار گرفته بود و بسیاری از اسرار آن کشف‌نشده باقی مانده بودند تا این که جیمز وب، دوربین قوی فروسرخ خود را روی آن متمرکز کرد. این کار، تصویری را از اعماق خوشه پاندورا ارائه داد و به تعادل چشمگیری در وسعت و عمق دست یافت که می‌تواند مطالعه تکامل کهکشانی را متحول کند.

نکته برجسته در این تصویر، یک ستاره درخشان در پیش‌زمینه کهکشان راه شیری با خوشه‌های پراش متمایز است که توسط جیمز وب ایجاد شده‌اند. در اطراف آن، منابع روشنی از نور سفید وجود دارد که توسط یک درخشش مه‌آلود احاطه شده‌اند. این منابع روشن، کهکشان‌های بسیار دورتر خوشه پاندورا هستند.

سیاره نپتون

نخستین تصویر جیمز وب از سیاره نپتون، این غول یخی را با جزئیات فوق‌العاده‌ای نشان داد و حلقه‌های آن را به نمایش گذاشت. از زمانی که فضاپیمای وویجر ۲ (Voyager ۲) ناسا در طول سفر خود به بیرون از منظومه شمسی از کنار نپتون عبور کرد، این تصویر بهترین نگاه از نپتون را در ۳۲ سال گذشته به ستاره‌شناسان ارائه داد.

تکه‌های روشن در نیم‌کره جنوبی نپتون، ابرهای یخی در ارتفاع بالا هستند که نور خورشید را پیش از جذب متان در ابرها منعکس می‌کنند. تصویر جیمز وب، نوار پیوسته‌ای از ابرهایی با عرض جغرافیایی بالا را نشان می‌دهد که گردابی را در قطب جنوبی نپتون احاطه کرده است.

عکس جیمز وب از نپتون، نگاهی به هفت قمر این سیاره را برای دانشمندان فراهم می‌کند. در نسخه کوچک‌نمایی‌شده از نمای نپتون، یک نقطه نورانی درخشان درست بالای آن وجود دارد که قمر تریتون (Triton) را نشان می‌دهد. این قمر که با لایه‌ای منجمد از نیتروژن متراکم پوشانده شده است، بسیار درخشان به نظر می‌رسد و بیش از نپتون می‌درخشد، زیرا حدود ۷۰ درصد از نور خورشید را که به آن می‌تابد، منعکس می‌کند.

برخورد فضاپیما با سیارک

آزمایش تغییر جهت سیارک دوگانه یا «دارت» (DART) ناسا در ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲، یک کاوشگر را به یک قمر موسوم به دیمورفوس (Dimorphos) کوبید تا مدار سنگ فضایی را تغییر دهد. دیمورفوس بخشی از یک سیستم دوگانه به شمار می‌رود که شامل یک سنگ فضایی بزرگتر موسوم به دیدیموس (Didymos) است.

جیمز وب به تماشای این ماموریت پرداخت و مجموعه‌ای از تصاویر را ثبت کرد که نشان می‌دهند چگونه منظومه سیارکی دیدیموس-دیمورفوس پس از برخورد فضاپیمای دارت به قمر می‌درخشند.

یک تایم‌لپس که از تصاویر جیمز وب به دست آمده است، اثر این برخورد را در پرتو فروسرخ به نمایش می‌گذارد.

سحابی رتیل

در این تصویر گیرا، ستارگان جوانی که هرگز در سحابی رتیل (Tarantula Nebula) با نام رسمی ۳۰ Doradus دیده نشده‌اند، برای نخستین بار خود را نشان دادند. دوربین فروسرخ جیمز وب، این مهد ستاره‌ای را با جزئیات بسیار عالی و همچنین کهکشان‌های پس‌زمینه دور را نشان می‌دهد.

سحابی رتیل در فاصله ۱۶۱ هزار سال نوری در ابر ماژلانی بزرگ قرار دارد. این سحابی برای ستاره‌شناسانی که روند تشکیل ستاره را مطالعه می‌کنند، سوژه بسیار جالبی به شمار می‌رود، زیرا ترکیب شیمیایی آن مشابه مناطق ستاره‌زا در زمانی است که کیهان تنها چند میلیارد سال سن داشت.

سحابی رتیل، دید منحصربه‌فردی را در مورد چگونگی شکل‌گیری ستارگان در کیهان اولیه به اخترشناسان می‌دهد.

کهکشان فانتوم

عکس جیمز وب از کهکشان فانتوم (Phantom Galaxy) که به طور رسمی با نام ان‌جی‌سی ۶۲۸ (NGC ۶۲۸) یا مسیه ۷۴ (Messier ۷۴) شناخته می‌شود، توسط برخی از ستاره‌شناسان، مارپیچ کامل نام گرفته زیرا یک کهکشان بسیار متقارن است.

این عکس با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده با سیستم مادون قرمز میانی (MIRI) جیمز وب پردازش شد.

کهکشان فانتوم پیشتر چندین بار با استفاده از تجهیزاتی مانند تلسکوپ فضایی هابل و کاوشگر مادون قرمز میدان وسیع (WISE) تصویربرداری شده است، اما عکس جیمز وب، این کهکشان را در نوری کاملا جدید نشان می‌دهد.

۶ کهکشان بالغ

جیمز وب با ثبت تصاویری از ۶ کهکشان بالغ، دانشمندان را شگفت‌زده کرد. نقاط قرمز کوچک، کهکشان‌هایی از دوران کودکی جهان هستند و عمر آنها فقط به ۵۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ بازمی‌گردد.

اگرچه چنین کهکشانی‌هایی به خودی خود تعجب‌آور نیستند، اما ستاره‌شناسان متوجه شدند که آنها به ‌طور تکان‌دهنده‌ای بزرگ هستند و ستاره‌های موجود در آنها بسیار قدیمی هستند.

این یافته‌ها با ایده‌های موجود در مورد ظاهر و چگونگی تکامل جهان در سال‌های اولیه‌ عمر آن در تضاد هستند و با مشاهدات پیشین تلسکوپ فضایی هابل مطابقت ندارند.

سیاره مشتری

هنگامی که جیمز وب، هدفی را کمی نزدیکتر به خانه مدنظر قرار داد، ستاره‌شناسان از دیدن نتایج آن خوشحال شدند.

این عکس از مشتری با دوربین مادون قرمز نزدیک گرفته شده است و منظومه جووین (Jovian) را با جزئیات فوق‌العاده‌ای نشان می‌دهد.

در این عکس می‌توان شفق‌های قطبی زیبایی را در اطراف قطب‌ها و حلقه‌های ضعیفی دید که دور غول گازی می‌چرخند. دو قمر مشتری نیز قابل مشاهده هستند؛ آمالتئا (Amalthea) نقطه روشن در سمت چپ است و آدراستئا (Adrastea) به شکل نقطه ضعیفی در لبه حلقه‌ها بین آمالتئا و مشتری قرار دارد.

کهکشان تنها

این تصویر پرستاره‌ از یک کهکشان کوتوله تنها به نام WLM با دوربین فروسرخ نزدیک جیمز وب گرفته شده است.

کهکشان WLM یک هدف جذاب برای ستاره‌شناسان به شمار می‌رود، زیرا یکی از دورافتاده‌ترین اعضای گروه کهکشانی محلی است که شامل کهکشان راه شیری ما نیز هست.

با توجه به ماهیت تنهای WLM، بعید است که این کهکشان با منظومه‌های دیگر تعامل داشته باشد و همین ویژگی آن را به هدف اصلی برای ستاره‌شناسانی تبدیل می‌کند که می‌خواهند نظریه‌های شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها را مطالعه و آزمایش کنند.

قمر تایتان

هنگامی که جیمز وب توجه خود را به تایتان (Titan)، بزرگترین قمر زحل معطوف کرد، بار دیگر جامعه علمی را به وجد آورد.

این تلسکوپ موفق شد ابرهای غلیظ متانِ قمر تایتان را طی رصدهای خود در چهارم نوامبر ۲۰۲۲ به تصویر بکشد. یکی از ابرها موسوم به ابر اِی (Cloud A) برفراز  کراکن ماری (Kraken Mare)، بزرگترین دریای هیدروکربنی تایتان قرار دارد.

این صحنه چند روز بعد توسط رصدخانه کِک (Keck Observatory) در هاوایی بررسی شد تا مشخص شود که چگونه ابرها به مرور زمان تغییر کردند.