تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپ فضایی ساخته‌شده تا به امروز است. این تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری در حال کاوش است تا تاریخچه کیهان را از انفجار بزرگ تا شکل‌گیری سیاره‌های فراخورشیدی و فراتر از آن کشف کند. در این مقاله با این تلسکوپ بیشتر آشنا می‌شوید، پس همراهمان بمانید.

تاریخچه ساخت تلسکوپ جیمز وب

ساخت این تلسکوپ حدود ۴۰ میلیارد دلار هزینه داشته است و ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA)، آژانس فضایی کانادا، بیش از ۳۰۰ دانشگاه، سازمان و شرکت در ۲۹ ایالت آمریکا و ۱۴ در ساخت آن همکاری کرده‌اند. طراحی و ساخت این تلسکوپ در سال ۱۹۹۶ کلید خورد ولی پرتاب آن به فضا به دلایل مختلفی به تاخیر افتاد. در سال ۲۰۱۸، ایراد در بخش محافظ خورشیدی و سپس کووید ۱۹ از جمله دلایل به تعویق افتادن این پروژه بودند.

سرانجام این تلسکوپ در ۲۵ دسامبر سال ۲۰۲۱ از فرانسه با موفقیت به فضا پرتاب شد. در ۱۱ ژوئیه ۲۰۲۲، ناسا از اولین تصویر باکیفیت علمی که توسط آن گرفته شده بود، رونمایی کرد که عمیق‌ترین نمای فروسرخ جهان را تا به امروز نشان می‌دهد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب چگونه کار می‌کند؟

نحوه کارکرد JWST بسیار شبیه هر تلسکوپ دیگری است، یعنی گرفتن نور و متمرکز کردن آن برای دیدن اشیا دورتر. JWST در بخش متفاوتی از طیف الکترومغناطیسی نسبت به چشمان ما می‌بیند. به‌عبارت دیگر، ما نور مرئی را می‌بینیم اما تلسکوپ فضایی جیمز وب مثل دوربین امنیتی دید در شب، مادون قرمز یا «گرما» را می‌بیند. این تلسکوپ واقعا بزرگ است و می‌تواند نور بسیار بیشتری را جذب کند و بنابراین اجسام دورتر، کوچک‌تر و سردتر را ببیند.

برای اطلاع از مقاله ۱۰ حقیقت شگفت انگیز درباره جو زمین روی لینک کلیک کنید.

تجهیزات و امکانات این تلسکوپ عبارتند از:

• طیف‌سنج فروسرخ نزدیک که قابلیت رصد همزمان ۱۰۰ جسم را دارد.
• دوربین فروسرخ نزدیک برای تصویربرداری از نورهای طیف ۰٫۶ تا ۵ میکرومتر.
• دوربین و طیف‌سنج تلفیقی میانه همراه یک سردکننده که دمای دستگاه را در حدود منفی ۲۶۶ درجه سانتیگراد نگه می‌دارد.
• حسگر هدایت کامل و تصویربردار مادون‌قرمز نزدیک و طیف‌سنج بی‌لغزش (FGS/NIRISS) که قابلیت دیدن طول موج‌های بین ۰٫۸ تا ۵ میکرومتر را فراهم می‌کند.
• سپر خورشیدی به اندازه زمین تنیس که مانع عبور نور خورشید می‌شود.

 

تلسکوپ فضایی جیمز وب تا چه فاصله‌ای را می‌بیند؟

هرچقدر چیزی در جهان دورتر باشد، سریع‌تر از ما دور می‌شود. یک جسم سریع چیزی به نام انتقال به تابش قرمز را تجربه می‌کند که باعث می شود قرمزتر به نظر برسد. در نهایت، وقتی چیزی خیلی دور است، حتی قرمزتر از قرمز شده و مادون قرمز می‌شود. به‌همین دلیل است که JWST می‌تواند بیشتر از هر تلسکوپی دیگری ببیند.  از آن‌جایی که رسیدن نور به ما زمان می‌برد، دورترین اجسام قدیمی‌ترین هستند. تلسکوپ‌هایی مانند هابل و JWST به گذشته نگاه می‌کنند. تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند تقریبا به ابتدای جهان یعنی ۱۳.۷ میلیارد سال پیش نگاه کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در حال حاضر کجاست؟

JWST حول نقطه‌ای در فضا به نام نقطه لاگرانژی L2 می‌چرخد که در ۱.۵ میلیون کیلومتری ما قرار دارد. L2 یک چاه گرانشی است، بنابراین به سوخت کمتری برای نگه داشتن تلسکوپ در آن نیاز داریم. L2 ما را در اطراف خورشید دنبال می‌کند و به‌همین دلیل همیشه قادر به برقراری ارتباط و دانلود تصاویر از جیمز وب هستیم.

تلسکوپ فضایی جیمز وب چه اهدافی دارد؟

JWST روی چهار حوزه متمرکز است:

۱. نخستین نور و یونیزاسیون مجدد

نخستین نور به مراحل اولیه جهان پس از انفجار بزرگ اشاره دارد که جهان را به شکلی که امروز می‌شناسیم، آغاز کرد. در اولین مراحل پس از انفجار بزرگ، جهان مجموعه‌ای از ذره‌های مختلف (مانند الکترون، پروتون و نوترون) بود. زمان امکان مشاهده نور فراهم شد که جهان به اندازه کافی سرد شد و این ذره‌ها شروع به ترکیب شدن کردند. JWST همچنین رویدادهای بعد از تشکیل اولین ستاره‌ها، یعنی دوران یونیزاسیون مجدد را بررسی می‌کند.

۲. مجموعه کهکشان‌ها

بررسی کهکشان‌ها روشی مفید برای مشاهده نحوه سازماندهی ماده در مقیاس‌های بزرگ است که اطلاعاتی را درباره مسیر تکامل جهان فراهم می‌کند. کهکشان‌های مختلفی که امروزه می‌بینیم طی میلیاردها سال تکامل یافته‌اند و یکی از اهداف JWST این است که به اولین کهکشان‌ها نگاه کند تا این تکامل را بهتر درک کند.

 

۳. تولد ستاره‌ها و منظومه‌های نوسیاره‌ای

«ستون‌های آفرینش» سحابی عقاب از معروف‌ترین زادگاه‌های ستاره‌ها محسوب می‌شود. ستاره‌ها در ابرهای گازی متولد می‌شوند و رشد آن‌ها فشار تشعشعی اعمال می‌کند که باعث پراکنده شدن گاز می‌شود. دیدن داخل گاز دشوار است. چشم‌های مادون قرمز JWST به منابع گرما از جمله ستاره‌هایی که در این گازها متولد می‌شوند، نگاه می‌کند.

۴. سیاره‌ها و منشا حیات

در دهه گذشته سیاره‌های فراخورشیدی متعددی با استفاده از تلسکوپ فضایی کپلر ناسا کشف شده است. حسگرهای قدرتمند JWST با عمق بیشتری به این سیاره‌ها نگاه کرده و از جو آن‌ها تصویربرداری می‌کنند. بررسی جو و شرایط شکل‌گیری سیاره به دانشمندان کمک می‌کند تا میزان قابل‌ سکونت بودن آن را بهتر پیش‌بینی کنند.

برای اطلاع از مقاله تمام چیزهایی که باید درباره کهکشان راه شیری بدانید روی لینک کلیک کنید.

مقایسه تلسکوپ جیمز وب و هابل

پیشرفت علمی حاصل «ایستادن روی شانه‌های غول‌ها» است و JWST دقیقا این کار را انجام می‌دهد. به‌عبارت دیگر، جیمز وب برای ادامه دادن راه هابل ساخته شده است. با وجود اهداف مشابه، این دو تلسکوپ تفاوت‌هایی دارند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• هابل اندازه یک اتوبوس مدرسه و جیمز وب اندازه یک زمین تنیس است.
• JWST دور خورشید می‌چرخد، در حالیکه هابل دور زمین می‌گردد.
• مساحت آینه اصلی جیمز وب 6 برابر برابر آینه هابل است.
• هابل کیهان را در طول موج‌های نوری و فرابنفش (با برخی قابلیت‌های فروسرخ) وJWST آن را در نور مادون قرمز مشاهده می‌کند.
• JWST برخلاف هابل که توسط شاتل فضایی در دسترس است برای تعمیر و رسیدگی بسیار دور است.
• هابل با یک محافظ نور تفلون آلومینیومی پوشانده شده است که شکل لوله‌ای به آن می‌دهد. در مقابل، جیمز وب یک سپر آفتاب‌گیر بزرگ و چند لایه‌ای دارد.

خلاصه مطلب

جیمز وب یکی از بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپ‌هایی است که به دست بشر ساخته شده است. این تلسکوپ انتظار می‌رود بینش جدیدی از هر مرحله از تاریخ جهان، شکل‌گیری نخستین ابرهای غبارگرفته تا تشکیل منظومه شمسی در اختیار دانشمندان قرار دهد. تلسکوپ جیمز وب به ما کمک خواهد کرد تا اندازه و ژئومتری جهان، ماده تاریک، انرژی تاریک و سرنوشت نهایی جهان هستی را بهتر درک کنیم.
علاقمندان به نجوم و عکاسی در شب می توانند با مراجعه به سایت آسمان شب اطلاعاتی مفید در مورد نجوم و تلسکوپ به دست آورند همچنین با خیالی آسوده برای خرید تلسکوپ اقدام نمایند.

برای دانلود مقاله تلسکوپ فضایی جیمز وب روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و تلسکوپ فضایی جیمز وب

12 کشف شگفت انگیز تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب در سراسر جهان برای کشف چیزهای جدید در مورد سیارات، کهکشان ها و سایر اجرام کیهانی است. تلسکوپ رصدی ناسا در اعماق فضا در حال نگاه کردن به کیهان است که هرگز قبلاً نبوده است. تلسکوپ فضایی جیمز وب (Webb یا JWST) رهیاب اکتشافات علمی است که بینش های باورنکردنی در مورد کهکشان ها، سیارات، ستاره ها و انواع اجرام کیهانی جالب ایجاد می کند.

✅ تلسکوپ فضایی جیمز وب

این تلسکوپ نزدیک به آغاز سفر کیهانی خود است، زیرا برای 20 سال عملیات رتبه بندی شده است و به تازگی در دسامبر 2021 پرتاب شده است. وب که به عنوان جانشین تلسکوپ فضایی هابل شناخته می شود، در هیجان علمی نیز پیشرفت می کند. مردم در سراسر جهان تصاویر آن را به اشتراک می گذارند یا با دستکاری اطلاعات خام، بینش جدیدی ایجاد می کنند.

در فوریه 2023، غول موتور جستجو گوگل، ربات هوش مصنوعی (AI) جدید خود به نام Bard را با یک سوال Webb آزمایش کرد. متأسفانه، بارد یک حقیقت اساسی را نادیده گرفت: وب اولین تلسکوپی نبود که مستقیماً از یک سیاره فراخورشیدی تصویربرداری کرد. اما وب اکتشافات باورنکردنی بسیار دیگری نیز انجام داده است که می توانید در اینجا مشاهده کنید.

اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب

در زیر 12 مورد از پیشرفت های علمی برتر وب آورده شده است.

✅ 1. تلسکوپ فضایی جیمز وب بزرگترین پیشرفت علمی در سال 2022 

هنگامی که وب در روز کریسمس سال 2021 راه اندازی شد، اوج دهه ها کار دانشمندان و مهندسان ناسا بود. پرتاب بدون مشکل انجام شد، همانطور که مراحل متعدد استقرار تلسکوپ در ماه های بعد انجام شد. در اواسط جولای، وب اولین تصاویر خیره کننده خود را منتشر کرد. تلسکوپ فروسرخ به ما کمک می‌کند تقریباً تمام بخش‌های جهان را با جزئیات بیشتر ببینیم، از جمله دورترین کهکشان‌ها، و به ما اجازه می‌دهد نگاهی اجمالی به گذشته داشته باشیم.

ویراستاران مجله هابل، طی چند روز پس از آنلاین شدن [تلسکوپ] در اواخر ژوئن 2022، محققان شروع به کشف هزاران کهکشان جدید دورتر و باستانی‌تر از هر کهکشانی که قبلاً ثبت شده بود، کردند. برخی شاید بیش از 150 میلیون سال قدیمی‌تر از قدیمی‌ترین کهکشان شناسایی شده توسط هابل باشند.

ویراستاران مجله ساینس نوشتند: « این تلسکوپ قادر است نور کافی را از اجرام نجومی - از ستارگان تا سیارات فراخورشیدی - جمع‌آوری کند تا آشکار کند که از چه چیزی ساخته شده‌اند و چگونه در فضا حرکت می‌کنند. این داده ها قبلاً ترکیب اتمسفری سیاراتی را که صدها سال نوری از زمین فاصله دارند را با جزئیات زیاد نشان داده است و نکاتی را در مورد توانایی آنها در پشتیبانی بالقوه از حیات همانطور که ما می شناسیم ارائه می دهد.

✅ 2. ستارگان متولد شده در ستون های آفرینشت

ستون های آفرینش در سحابی عقاب مدت هاست که یکی از نمادین ترین تصاویر تلسکوپ فضایی هابل بوده است. اما اگرچه این تلسکوپ، که عمدتاً نور مرئی را تشخیص می‌دهد، ابرهای چشمگیر سازه را به تصویر کشید، اما «آفریدگی» درون آن‌ها پنهان بود. اکنون، تصویربرداری مادون قرمز وب توانسته است آن را به شکل پیش‌ستارگان متعددی به تصویر بکشد.

این مجموعه‌ای از غبار و گاز که هر کدام چندین برابر بزرگ‌تر از منظومه شمسی ما هستند، که در پس‌زمینه دودی ستون‌ها به صورت نقاط قرمز کوچک ظاهر می‌شوند، ستاره‌هایی هستند که متولد می‌شوند. درک وارد تامپسون، رئیس دانشکده علوم طبیعی در دانشگاه مرکزی لنکاوی در بریتانیا، در ماه اکتبر به Space.com گفت: «این ستاره‌های جوانی که در تصویر می‌بینیم هنوز هیدروژن نمی‌سوزند. اما به تدریج که مواد بیشتر و بیشتر به داخل می‌ریزند، وسط متراکم‌تر و متراکم‌تر می‌شود و سپس ناگهان آنقدر متراکم می‌شود که سوختن هیدروژن روشن می‌شود و سپس ناگهان دمای آن‌ها به حدود ۲ میلیون درجه سانتی‌گراد می‌رسد [۳.۵ میلیون درجه F].

" آنتون کوکموئر، ستاره شناس پژوهشی در موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور که تصویر را با استفاده از داده های وب در کنار هم قرار داده است، در ماه اکتبر به Space.com گفت که این تصویر با استفاده از رنگ های مختلف برای نمایش طول موج های مادون قرمز عمدتا نامرئی ایجاد شده است. تنها قسمت‌های قابل مشاهده تصویر آبی به نظر می‌رسند - این قسمت‌ها برای ما قرمز به نظر می‌رسند.

همانطور که تابش در طول موج افزایش می یابد، طول موج رنگ ها نیز افزایش می یابد، با قسمت های قرمز تصویر، مانند ستاره های اولیه، تشعشعاتی در حدود شش برابر طول موجی که چشم انسان می تواند ببیند، ساطع می کند. وارد تامپسون گفت، تصاویری مانند این نه تنها قابلیت های وب را به عنوان یک تلسکوپ فروسرخ نشان می دهد، بلکه می تواند به ما در درک چگونگی شکل گیری ستارگان از جمله خورشید کمک کند.

اولین تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب

✅ 3. اولین تصویر مستقیم وب از یک سیاره فراخورشیدی

دانشمندان اولین سیارات فراخورشیدی را در دهه 1990 کشف کردند و امروزه بیش از 3000 جهان شناخته شده وجود دارد که به دور ستاره های دور می چرخند. با این حال، تنها حدود دوجین از اینها به طور مستقیم تصویربرداری شده است. بیشتر سیارات فراخورشیدی به قدری دور هستند که تنها از طریق فرورفتن در نور ستاره ای که به دور آنها می چرخند، زمانی که آن سیاره از مقابل ستاره میزبان خود عبور می کند، قابل شناسایی هستند.

اما وب می تواند آن را تغییر دهد. در ماه سپتامبر، اولین تصویر مستقیم خود از یک سیاره فراخورشیدی را گرفت. ساشا هینکلی، ستاره شناس دانشگاه اکستر در بریتانیا که این مشاهدات را رهبری می کرد، در بیانیه ای در ماه سپتامبر گفت: «این یک لحظه دگرگون کننده است، نه تنها برای وب، بلکه به طور کلی برای نجوم». این سیاره که HIP 65426 b نام دارد در سال 2017 کشف شد.

برای مشاهده آن، دانشمندان از دو دوربین وب، چندین فیلتر و تاج‌نگارهای تلسکوپ استفاده کردند، ابزارهایی که نور ستاره مرکزی را مسدود می‌کردند. در کنار حساسیت استثنایی این تلسکوپ، این سیاره دارای چندین ویژگی است که رصد آن را آسان‌تر می‌کند. این سیاره در فاصله 100 برابری از خورشید ما تا زمین، بسیار دورتر از هر سیاره ای در منظومه شمسی ما از ستاره میزبان خود قرار دارد (در مقابل، پلوتو تنها 40 برابر فاصله خورشید و زمین از خورشید ما است). یک غول عظیم گازی، همچنین فوق‌العاده بزرگ است - تقریباً 12 برابر سیاره مشتری.

برای اطلاع از مقاله اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب بر روی لینک کلیک کنید.

✅ 4. تصویربرداری مجدد از کهکشان فانتومت

اگرچه یافتن کهکشان فانتوم در آسمان شب دشوار است، اما درخشندگی آن نامرئی نیست، به خصوص هنگامی که در مادون قرمز با Webb ثبت شود. تصویر نوری هابل از کهکشان، که M74 نیز نامیده می‌شود، ساختار مارپیچی کامل کهکشان و توزیع ستاره‌های آن را نشان می‌دهد، بازوهایی که از مرکز تابشی به سمت بیرون کشیده شده‌اند.

اما یک تصویر جدید تلسکوپ فضای جیمز وب ساختارهای فیبر مانندی از غبار و گاز ساطع کننده گرما را نشان می دهد که از یک مرکز روشن که با رنگ آبی برقی روشن به نمایش درآمده است. تصویر جدید نور (مادون قرمز) را بر روی نواحی ستاره‌زایی پراکنده در میان بازوهای مارپیچی کهکشان می‌تاباند.

یک تصویر ترکیبی مسحورکننده که تلسکوپ فضایی هابل و تصاویر وب را ترکیب می کند، جنبه هایی از مشاهدات نوری و مادون قرمز کهکشان را نشان می دهد. به گفته آژانس فضایی اروپا، محققان آژانس فضایی اروپا (ESA) به ایجاد تصویر ترکیبی به عنوان بخشی از پروژه بین‌المللی به نام PHANGS کمک کردند، طبق گفته آژانس فضایی اروپا که از وب، هابل و چندین تلسکوپ زمینی برای گرفتن 19 کهکشان ستاره‌دار در نزدیکی خود استفاده می‌کند.

مادون قرمز ESA ویدئویی را در ماه آگوست منتشر کرد تا این سه تصویر را به نمایش بگذارد و همچنین آنها را در کنار هم مقایسه کند. افزودن مشاهدات وب شفاف کریستالی در طول موج‌های بلندتر به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا مناطق ستاره‌زایی را در کهکشان‌ها مشخص کنند، جرم و سن خوشه‌های ستاره‌ای را به دقت اندازه‌گیری کنند، و بینش‌هایی در مورد ماهیت دانه‌های کوچک غباری که در بین ستاره‌ای در حال حرکت هستند به دست آورند.

تصاویر امواج ستاره ای

✅ 5. امواج اسرارآمیز و جعبه ای ستاره گرگ را احاطه کرده است

در ماه جولای، وب تصویری از یک ستاره دور به نام ستاره Wolf-Rayet گرفت که الگوی پراش امضای وب، یک مصنوع تصویربرداری را نشان می‌داد. اما اطراف ستاره که WR140 نام دارد، الگویی است که به همان اندازه غیر واقعی به نظر می رسد - الگویی موج مانند از حلقه های متحدالمرکز که شکلی عجیب و کمی جعبه ای دارند. بر خلاف الگوی پراش، حلقه‌های بعید شکل ویژگی‌های واقعی هستند.

مارک مک کاگرین، دانشمند میان رشته ای در گروه کاری علمی تلسکوپ فضایی جیمز وب و مشاور علمی ESA، می نویسد: ساختار آبی شش پر یک مصنوع به دلیل پراش نوری از ستاره درخشان WR140 در این تصویر #JWST MIRI است. در یک تاپیک توییتر "اما چیزهای قرمز منحنی و در عین حال جعبه ای واقعی هستند، مجموعه ای از پوسته ها در اطراف WR140.

در واقع در فضا اطراف یک ستاره " ستارگان Wolf-Rayet ستارگان عظیمی هستند که تقریباً در پایان عمر خود قرار دارند و در حال حاضر بیشتر هیدروژن خود را در فضا منتشر کرده اند. حلقه های شکل عجیب و غریب ناشی از تعامل بین WR140 و ستاره همراه کوچکتر آن است. مک‌کاگرین می‌گوید ستاره‌ها توسط ابری از غبار احاطه شده‌اند که توسط ستاره همراهش به آن شکل تراشیده شده است.

رایان لاو، اخترشناس در آریزونا، تیمی را رهبری کرد که این مشاهدات را به عنوان بخشی از برنامه علمی انتشار زودهنگام JWST مطالعه کردند. در ماه اکتبر، این تیم مطالعه ای را در مورد مشاهدات در مجله Nature Astronomy منتشر کرد.

✅ 6. پیدا کردن دورترین کهکشان های تاریخت

وب برای رصد دورترین کهکشان‌های جهان ساخته شد و در اواسط دسامبر، دانشمندان تأیید کردند که دقیقاً این کار را انجام داده‌اند. این تلسکوپ رسماً چهار کهکشان دوردست شناخته شده را رصد کرده است که به این معنی است که آنها قدیمی ترین هستند. وب کهکشان ها را در حدود 13.4 میلیارد سال پیش، زمانی که کیهان تنها 350 میلیون سال سن داشت، مشاهده کرد، یعنی حدود 2 درصد از سن کنونی آن.

دانشمندان مشکوک بودند که این چهار کهکشان بسیار باستانی هستند، مانند صدها کهکشان دیگر که وب شناسایی کرده است. به عنوان بخشی از JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) محققان سن آنها را تأیید کردند و داده های طیف نگار فروسرخ نزدیک تلسکوپ را برای کشف سرعت دور شدن کهکشان ها از تلسکوپ تجزیه و تحلیل کردند. این انتقال به سرخ کهکشان‌ها است - طول موج‌های نوری که می‌تابند با انبساط جهان چقدر طولانی شده است.

انتقال قرمز آنها 13.2 بود که بالاترین میزان اندازه گیری شده تا کنون است. برانت رابرتسون، اخترفیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز و یکی از محققین دخیل در رصدها، در بیانیه ای گفت: «این [کهکشان ها] بسیار فراتر از آن چیزی هستند که ما می توانستیم قبل از JWST تصور کنیم. با JWST، اکنون برای اولین بار می‌توانیم چنین کهکشان‌های دوردستی را پیدا کنیم و سپس از نظر طیف‌سنجی تأیید کنیم که آنها واقعاً تا این حد دور هستند.»

✅ 7. نگاهی به اتمسفر یک سیاره فراخورشیدی با جزئیات

به لطف وب، سیاره‌ای که به دور ستاره‌ای در صورت فلکی سنبله می‌چرخد، اکنون به پر کاوش‌ترین جهان خارج از منظومه شمسی تبدیل شده است. این سیاره WASP-39b نام دارد و حدود 700 سال نوری از زمین فاصله دارد. این یک غول گازی در حال جوش به اندازه زحل است که در فاصله بسیار نزدیکی به دور ستاره میزبان خود می چرخد، تقریباً هشت برابر نزدیکتر از سیاره عطارد به خورشید ما به ستاره میزبان خود.

دانشمندان با استفاده از دوربین اصلی وب و دو طیف‌نگار آن، دی اکسید کربن را در جو آن شناسایی کردند - اولین باری است که این گاز در اتمسفر یک سیاره فراخورشیدی یافت می‌شود، اگرچه جو ضخیم این سیاره تحت سلطه ابرهای ضخیم حاوی گوگرد و سیلیکات‌ها از جمله دی اکسید گوگرد است. محققان همچنین توانستند از آنچه در مورد جو سیاره یاد گرفتند برای استنباط جنبه هایی از تاریخچه و شکل گیری آن استفاده کنند.

دانشمندان فکر می‌کنند که این سیاره از برخورد سیاره‌های کوچک‌تر تشکیل شده است، و چون اکسیژن بیشتری در جو خود نسبت به کربن دارد، بسیار دورتر از ستاره‌اش نسبت به فعلی شکل گرفته است. لورا کریدبرگ، مدیر مؤسسه نجوم ماکس پلانک (MPIA) در آلمان که در رصدها شرکت داشت، در بیانیه ای گفت: «این مشاهدات اولیه منادی علم شگفت انگیزتری هستند که با JWST ارائه می شود. ما تلسکوپ را با سرعت‌های خود برای آزمایش عملکرد قرار دادیم و تقریباً بی‌عیب بود - حتی بهتر از آن چیزی که امیدوار بودیم.»

✅ 8. نگاه اجمالی به ابرهای تایتان

تایتان قمر زحل مکانی عجیب و جذاب است. ماه دارای "سنگ" ساخته شده از یخ آب و همچنین رودخانه ها، دریاچه ها و دریاهایی است که از متان و اتان مایع ساخته شده اند. همچنین این تنها قمر در منظومه شمسی ما است که دارای جوی ضخیم است - یک قمر مه آلود با ابرهای متان. دانشمندان در ماه نوامبر، زمانی که وب داده‌های جوی ماه عجیب و غریب را ثبت کرد، نگاهی اجمالی به برخی از این ابرها داشتند.

در بیانیه ناسا، محققانی که تایتان را با وب مطالعه می کنند، هیجان خود را از دریافت داده ها ابراز می کنند. سباستین رودریگز، ستاره شناس دانشگاه پاریس سیته و همکار در این تحقیق، در ایمیلی که در این بیانیه به اشتراک گذاشته شده است، نوشت: «در نگاه اول، به سادگی خارق العاده است. "فکر می کنم ما داریم یک ابر می بینیم!" آنها در نهایت دریافتند که این تلسکوپ نه یک بلکه دو ابر، از جمله یکی بر فراز بزرگترین دریای ماه، کراکن ماری، ثبت کرده است.

این تیم چنان کنجکاو شده بود که با رصدخانه کک در هاوایی تماس گرفتند که تنها دو روز بعد توانست تایتان را رصد کند. در مشاهدات Keck، ابری بر فراز Kraken Mare در همان مکان وجود دارد، اگرچه شکل متفاوتی دارد، که نشان می‌دهد یا ابر تغییر کرده یا ابر دیگری به همان نقطه منتقل شده است. این تیم امیدوار است که داده هایی مانند این به آنها کمک کند تا مه تیتان را ترسیم کنند و گازهای جدیدی را در جو ماه کشف کنند.

حلقه جنوبی

✅ 9. اسرار سحابی حلقه جنوبی

دانشمندان همیشه سحابی حلقه جنوبی را غیرقابل توجه می دانستند. تصور بر این بود که سحابی صرفاً یک ستاره در حال مرگ به نام کوتوله سفید است که لایه‌های بیرونی خود را بیرون انداخته است، لایه‌های بیرونی آن به خوبی می‌درخشند که کوتوله سفید امواج انرژی را تابش می‌کند. دانشمندان همچنین می‌دانستند که ستاره‌ای دیگر که نمی‌میرد، بخشی از یک سیستم دوتایی، تا حد زیادی در زیر این گاز روشن پنهان شده است.

اما تصویر خیره کننده تلسکوپ جیمز وب از سحابی که به عنوان بخشی از اولین تصاویر و داده های آن منتشر شد، به وضوح نشان داد که کار به این سادگی نیست. وب با دو ابزار خود، دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam) و ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) از ابر تصویربرداری کرد. با MIRI، محققان دیدند که کوتوله سفید، همانطور که انتظار داشتند در آن طول موج، نامرئی نیست، اما به رنگ قرمز می درخشد، که توسط مهی از گاز خنک احاطه شده است. گاز از کجا آمده بود؟ به نظر می رسید تنها توضیح منطقی این بود که سحابی ستاره سومی را که منبع گاز بود پنهان کرده بود.

دوربین اصلی تلسکوپ همچنین پوسته‌های جذابی را در اطراف لبه‌های بیرونی سحابی ثبت کرد، تا حدودی شبیه پوسته‌های اطراف WR140. آنها فکر می کنند یک ستاره سوم، جایی بین دو ستاره شناخته شده، می تواند باعث ایجاد پوسته های موج مانند شود. جوئل کاستنر، اخترشناس دانشگاه، می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم تمام گاز و غباری که می‌بینیم پرتاب شده در سرتاسر مکان [در سحابی حلقه‌ی جنوبی] باید از آن یک ستاره آمده باشد، اما توسط ستارگان همراه به جهات بسیار مشخصی پرتاب شده است.» موسسه فناوری روچستر در نیویورک و یکی از نویسندگان همکار این مطالعه در بیانیه ای گفت.

✅ 10. وب کوتوله قهوه ای را با ابرهای شنی کشف کرد

اگرچه بسیاری از تلسکوپ‌ها سیارات فراخورشیدی را شناسایی کرده‌اند، اما وب برای این کار طراحی نشده است. اما یکی را کشف کنید که انجام داد - و این یک مورد فوق العاده عجیب است. برای مثال، VHS 1256 b اصلا یک سیاره نیست. این یک کوتوله قهوه ای است - بزرگتر از یک سیاره، اما کوچکتر از آن است که یک ستاره مناسب باشد.

این یک درخشش کم‌رنگ و مایل به قرمز می‌دهد، محصول شکل اصلاح‌شده همجوشی که روی اجسامی که بسیار پرجرم هستند، اما برای همجوشی هیدروژن بسیار کوچک اتفاق می‌افتد. وب که هنوز عجیب بود، مشاهده کرد که کوتوله قهوه‌ای دارای ابرهای شنی و سیلیکاتی است - اولین مورد برای این نوع شی. سیاره فراخورشیدی نیز برای یک کوتوله قهوه ای کوچک است و بنابراین جوان است. همانند WASP-39b، وب توانست مواد شیمیایی فردی مانند آب، متان، دی اکسید کربن و پتاسیم و غیره را در جو عجیب کوتوله قهوه ای شناسایی کند.

نسبت ترکیبات مختلف نشان می دهد که جسم دارای یک جو متلاطم است. تحقیقات جو را در یک مطالعه بررسی کردند که هنوز در یک مجله منتشر نشده است. ساشا هینکلی، اخترشناس دانشگاه اکستر در بریتانیا و یکی از نویسندگان همکار این مطالعه، به فوربس گفت: «در یک جو آرام، یک نسبت متان و مونوکسید کربن مورد انتظار وجود دارد. اما در بسیاری از اتمسفرهای سیارات فراخورشیدی متوجه می شویم که این نسبت بسیار کج است، که نشان می دهد اختلاط عمودی متلاطمی در این جوها وجود دارد و دی اکسید کربن را از اعماق پایین برای مخلوط شدن با متان در بالاترین سطح اتمسفر لایروبی می کند.

✅ 11. سیاره ای نه چندان بدون ابر

طیف‌نگارهای وب نور ستاره سیاره را که از اتمسفر سیاره عبور می‌کرد، تجزیه و تحلیل کردند و طیفی را به دست آوردند، نوعی «بارکد» از طول موج‌های نور جذب شده توسط جو سیاره. این طیف نشانه هایی از آسمان مه آلود، ابرها و بخار آب روی این سیاره را شناسایی کرد. این عجیب است، با توجه به اینکه دانشمندان قبلاً فکر می کردند این سیاره اصلاً ابر ندارد.

اتمسفر این سیاره دارای نشانه های سدیمی قوی است، چیزی که محققان تا همین اواخر فکر می کردند به این معنی بود که آسمانی منحصر به فرد و کاملاً بدون ابر دارد. نتایج به قدری متناقض هستند که دانشمندان در حال تجزیه و تحلیل مجدد وب و داده های قبلی هستند و سعی می کنند بفهمند چگونه نتایج به ظاهر متضاد را با هم تطبیق دهند. نشانه های آب در این سیاره دور تقریباً به طور قطع نشان نمی دهد که می تواند حیات داشته باشد.

این سیاره یک "مشتری داغ" است - یک غول گازی که نیمی از آن جرم است اما کمی بزرگتر از بزرگترین سیاره منظومه شمسی ماست، این سیاره به ستاره میزبان خود بسیار نزدیک است و هر 3.4 روز یک بار به دور آن می چرخد. دمای سطح؟ بیش از دمای ملایم 1800 درجه فارنهایت (1000 درجه سانتیگراد).

تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب

✅ 12. شکل گیری ستاره های پنهان هنگام برخورد کهکشان ها

یکی از نقاط قوت تلسکوپ جیمز وب به عنوان یک تلسکوپ فروسرخ، توانایی آن در نگاه کردن به گرد و غبار است، و چیزهای پنهان از تلسکوپ هایی مانند هابل را که عمدتاً از نور مرئی استفاده می کنند، آشکار می کند. زمانی که وب تصویری از برخورد دو کهکشان گرفت، چیزی را دید که هابل از دست داده بود - ناحیه ای از تشکیل ستاره های شدید، که دانشمندان می گویند 20 برابر سریعتر از کهکشان خودمان ستاره تولید می کند.

در تصویر جدید، کهکشان‌های در حال ادغام، به نام IC 1623، شامل ناحیه‌ای از شکل‌گیری ستاره هستند که با تابش مادون قرمز چنان درخشان می‌درخشد که الگوی پراش ستاره‌ای نوک تیز وب را ایجاد می‌کند، که معمولاً نتیجه رصد ستاره‌های درخشان آن است.

این منطقه یک لایه کاملاً جدید از تصویر را تشکیل می دهد که از هابل در پشت لایه ضخیم غبار پنهان شده است. مشاهدات جدید در یک مطالعه منتشر شده در مجله Astrophysical توضیح داده شده است. دانشمندان فکر می کنند که ادغام کهکشان ها، که حدود 270 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند، ممکن است سیاهچاله ای بسیار پرجرم را نیز ایجاد کند که در تصویر وب قابل مشاهده نیست.

نتیجه

تلسکوپ فضایی جیمز وب (Webb یا JWST) رهیاب اکتشافات علمی است که بینش های باورنکردنی در مورد کهکشان ها، سیارات، ستاره ها و انواع اجرام کیهانی جالب ایجاد می کند. این تلسکوپ نزدیک به آغاز سفر کیهانی خود است، زیرا برای 20 سال عملیات رتبه بندی شده است و به تازگی در دسامبر 2021 پرتاب شده است.

وب که به عنوان جانشین تلسکوپ فضایی هابل شناخته می شود، در هیجان علمی نیز پیشرفت می کند. مردم در سراسر جهان تصاویر آن را به اشتراک می گذارند یا با دستکاری اطلاعات خام، بینش جدیدی ایجاد می کنند. بنابراین تلسکوپ فضایی جیمز وب در ابتدای راه است و تا کشف موضوعات جدید دیگر نیز راه بسیاری را در پیش دارد.

برای دانلود مقاله 12 کشف شگفت انگیز تلسکوپ فضایی جیمز وب روی لینک کلیک کنید

 منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و 12 کشف شگفت انگیز تلسکوپ فضایی جیمز وب

اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا ممکن است سال ها از برنامه زمان بندی عقب مانده باشد و بیش از 10 میلیارد دلار هزینه تلسکوپ فضایی جیمز وب شده باشد، اما در اولین سال گردش خود در مدار، نشان داد که هزینه تلسکوپ فضایی جیمز وب بی فایده نیوده است.

تلسکوپ فضایی وب در روز کریسمس سال 2021 پرتاب شد و حدود یک ماه بعد در 24 ژانویه وارد مدار شد. این جهان را از طریق نور مادون قرمز که برای چشم انسان نامرئی است اما می تواند از گاز و غبار متراکم عبور کند و بسیاری از جنبه های پنهان کیهان را آشکار کند، می بیند. در اینجا پنج کشف اخیر از تلسکوپ فضایی جیمز وب ساخت ناسا وجود دارد که ذهن ما را متحیر کرد.

 

[caption id="attachment_14005" align="aligncenter" width="413"] قلب یخی ابر فضایی[/caption]

✅ کشف قلب یخی ابر فضایی

ستاره شناسان از تلسکوپ فضایی جیمز وب ساخت ناسا برای بررسی یک ابر مولکولی به نام Chameleon 1 استفاده کردند. این ابر که حدود ۶۳۰ سال نوری از زمین فاصله دارد، خانه جمعیت متنوعی از سردترین یخهای جهان است.

درون ابر مولکولی که ده‌ها ستاره جدید را تشکیل می‌دهد، اشکال منجمد آب، آمونیاک، متانول، متان و حتی کربونیل سولفید وجود دارد. این مواد نه تنها برای ساختن ستارگان و سیارات عالی هستند، بلکه می توانند بلوک های سازنده حیات نیز باشند. یخ هایی مانند یخ هایی که در اینجا یافت می شوند می توانند تمام کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد مورد نیاز برای تشکیل سیارات جدید، از جمله سیارات قابل سکونت مانند زمین را تامین کنند. آنها همچنین در جوهای سیاره ای برای ساخت قندها، الکل ها و حتی اسیدهای آمینه استفاده می شوند.

✅ شناسایی یک سیاره فراخورشیدی

ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی در حال عبور ناسا (TESS) آنچه را که فکر می کرد می تواند یک سیاره باشد، شناسایی کرد: یک جهان کوچک و سنگی که به دور یک ستاره در صورت فلکی اکتان، 41 سال نوری از زمین می چرخد. یک تیم از محققان به رهبری ستاره شناس کوین استیونسون و همکار فوق دکترا Jacob Lustig-Yaeger در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز از وب برای تماشای شیب در نور ستاره استفاده کردند، که اگر سیاره ای به دور آن بچرخد اتفاق می افتد. این blips حمل و نقل نامیده می شود.

محققان از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای تجزیه و تحلیل جو سیاره استفاده کردند و در حالی که آنها قادر به نتیجه گیری قطعی نبودند، چند چیز را یاد گرفتند. وب اشاره کرد که جهان نمی تواند یک جو فوق العاده متراکم مانند تیتان قمر زحل داشته باشد و چند صد درجه گرمتر از زمین است که می تواند ان را بیشتر شبیه زهره کند. ستاره شناسان شانس دیگری برای مشاهده دوباره این سیاره در طول تابستان و انجام تجزیه و تحلیل پیگیری در حضور بالقوه جو خواهند داشت. مشاهدات پیگیری برای تابستان امسال برنامه ریزی شده است.

[caption id="attachment_14007" align="aligncenter" width="413"] جاسوسی تلسکوپ فضایی جیمز وب[/caption]

✅ جاسوسی تلسکوپ فضایی جیمز وب در مهدکودک ستارگان

تقریبا 200،000 سال نوری از زمین یک مهد ستاره ای فعال به نام NGC 346 است. تعبیه شده در ابر ماژلانی کوچک (SMC)، شاخه ای از کهکشان راه شیری، این مهد کودک ستاره ای کودک پوستر برای مطالعه چگونگی شکل گیری ستاره ها است. یک تصویر جدید از این منطقه که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب گرفته شده است، می تواند بینش جدیدی از چگونگی شکل گیری ستاره های اولیه در 10 میلیارد سال پیش، در دوره ای به نام "ظهر کیهانی" را نشان دهد.

بر خلاف کهکشان راه شیری، SMC حاوی غلظت کمتری از عناصر به نام "فلزات" است که به معنای عناصر سنگین تر از هیدروژن یا هلیوم است. این غلظت ها نشان دهنده یک فرصت منحصر به فرد برای مطالعه کهکشان ها در جهان اولیه است، زمانی که تشکیل ستاره در اوج خود بود. با تشکر از نزدیکی ان، ما توانستیم SMC را با چندین تلسکوپ مطالعه کنیم، اما هنوز هم یک معما باقی مانده است. این تا زمانی بود که تلسکوپ فضایی جیمز وب با چشمان تازه به آن نگاه کرد و بیش از 33،000 ستاره جوان را نشان داد.

برای اطلاع از مقاله هرآنچه که باید در مورد تلسکوپ بدانید؟ بر روی لینک کلیک کنید

✅ دیسک های زباله گرد و غبار

با وجود اینکه کوتوله های قرمز بزرگترین جمعیت ستاره ای در کهکشان ما هستند، دیدن کوتوله های قرمز در طیف مرئی بسیار دشوار است. برای این منظور، آنها یک هدف ایده ال برای تلسکوپ فضایی جیمز وب به منظور مشاهده آنها در طیف مادون قرمز ایجاد می کنند. تلسکوپ جیمز وب اخیرا به یک کوتوله قرمز به نام AU Microscopi خیره شده است که توسط یک دیسک تشکیل دهنده سیاره از گاز و گرد و غبار احاطه شده است.

ستاره شناسان پیش از این دو هدف سیاره فراخورشیدی را به لطف تلسکوپ شکار سیاره فراخورشیدی ناسا، TESS، شناسایی کرده بودند. محققان همچنین متوجه شدند که دیسک آوار روشن تر از حد انتظار و نزدیک به ستاره است.ستاره شناسان امیدوارند که این سیارات را با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب و همچنین سایر جزئیات هیجان انگیز که می تواند در این دیسک گرد و غبار پنهان شود، تایید کند.

 

[caption id="attachment_14008" align="aligncenter" width="413"] نخود سبز کهکشانی[/caption]

✅ نخود سبز کهکشانی

تلسکوپ جیمز وب اخیرا از گروهی از کهکشان های دور در حیاط خلوت کیهانی ما تصویربرداری کرده و متوجه شده است که آنها ویژگی های مشترکی با یک گروه نادر از کهکشان ها به نام نخود سبز دارند. این کهکشان ها برای اولین بار در تصویر دقیق میدان عمیق تلسکوپ جیمز وب شناسایی شدند و پس از ان تجزیه و تحلیل شدند و حساسیت منحصر به فرد تلسکوپ جیمز وب برای اولین بار مقدار اکسیژن موجود را نشان داد.

کهکشان های نخود سبز که برای اولین بار در سال 2009 کشف شدند، به عنوان نقاط سبز کوچک، گرد و حل نشده در آسمان ظاهر می شوند. تنها 0.1 درصد از کهکشان های مجاور را تشکیل می دهند، آنچه که این کهکشان های کوچک فاقد اندازه هستند، در تولد ستاره ای جبران می شوند.به گفته محققان، یکی از این کهکشان ها یکی از ابتدایی ترین کهکشان های شیمیایی کشف شده است و می تواند از زمانی که جهان بسیار جوان بود، باشد.

جیمز رودز، سرپرست تحقیقات، اخترفیزیکدان مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در مریلند، در بیانیه‌ای گفت: «با اثر انگشت‌های شیمیایی دقیق از این کهکشان‌های اولیه، می‌بینیم که آن‌ها شامل اولیه‌ترین کهکشانی است که تاکنون شناسایی شده است». او گفت: «در عین حال، ما می‌توانیم این کهکشان‌ها را از سپیده‌دم کیهان به کهکشان‌های مشابه نزدیک که می‌توانیم با جزئیات بسیار بیشتری مطالعه کنیم، متصل کنیم.

نتیجه

ما در این مقاله به تصاویر و کشفیات تلسکوپ جیمز وب پرداختیم. باید بدانید که امید است تلسکوپ جیمز وب بتواند زوایای پنهانی از کیهان را به بشر نشان دهد. کشفیات تلسکوپ فضایی جیمز وب این را نشان می دهد که ستاره های دیگر و یا سیارات دیگری دورتر از ما وجود دارند. همچنین قدرت زوم تلسکوپ جیمز وب به حدی است که می تواند شما را وارد دنیاهای جدید کند. شما می توانید با یک جستجوی ساده در اینترنت شاهد قدرت زوم تلسکوپ جیمز وب باشید و تصاویر آن را مشاهده کنید.

برای دانلود مقاله اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب روی لینک کلیک کنید

 منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب