تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) دومین و چهارمین کهکشان دور را از نظر فاصله زیاد نسبت به زمین کشف کرد. این کشف از مدل شکلگیری کهکشان ها که توسط نظریه انفجار بزرگ توصیف شده است، پشتیبانی میکند. این کشف به لطف یک عدسی گرانشی عظیم به شکل خوشه کهکشانی معروف به آبل ۲۷۴۴، با نام مستعار خوشه پاندورا که در فاصله ۳.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، امکانپذیر شد. گرانش قدرتمند این خوشه به اندازه کافی بافت فضا زمان را منحرف میکند تا نور کهکشان های دورتر را بزرگنمایی کند. با ما همراه باشید تا با این دو کهکشان دوردست بیشتر آشنا شوید.
«بینجی وانگ» از دانشکده علوم دانشگاه ابرلی پنسیلوانیا و عضو تیم JWST UNCOVER، با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جستجوی کهکشان های اولیه بزرگنمایی شده توسط عدسی خوشه پاندورا، دو کهکشان با بالاترین اثر انتقال به سرخ را کشف کرد.
انتقال به سرخ کیهانی، کشش طول موجهای نور است که توسط انبساط پیوسته جهان ایجاد میشود. هر چه یک کهکشان دورتر باشد، هنگام حرکت نور آن در فضا برای رسیدن به ما، جهان بیشتر منبسط شده و بنابراین طول موج آن نور بیشتر کشیده شده است. همانطور که طول موجها به این شکل کشیده میشوند، از طول موجهای باریکتر و آبی به قرمز تبدیل شده و در نهایت در محدوده نامرئی و مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی قرار میگیرند.
کهکشان هایی که بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال بعد از بیگبنگ وجود داشتهاند، نورشان به طول موجهای فروسرخ کشیده شده است که توسط انسان قابلمشاهده نیست. این موجها توسط دوربین مادون قرمز نزدیک JWST (NIRCam) و طیف سنج فروسرخ نزدیک (NIRSPec) قابلشناسایی است.
وانگ و تیمش توانستند تصاویر دو کهکشان با انتقال به سرخ بالا را شناسایی کنند. یکی از آنها که UNCOVER-z13 نامگذاری شده است (z مخفف انتقال به سرخ است) انتقال به سرخ ۱۳.۰۷۹ دارد که تایید میکند دومین کهکشان دور شناختهشده است.
دورترین کهکشان تاییدشده JADES-GS-z13-0 است که در سال ۲۰۲۲ توسط JWST کشف شد و انتقال به سرخ ۱۳.۲ دارد. ما UNCOVER-z13 را طوری میبینیم که ۳۳۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ بوده است.
کهکشان دیگری که اخیرا کشف شده است به اسم UNCOVER-z12، انتقال به سرخ ۱۲.۳۹۳ دارد که آن را در رتبه چهارم فهرست دورترین کهکشان ها قرار میدهد. ما این کهکشان را به شکلی که ۳۵۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ بوده است، میبینیم.
چیزی که دو کهکشان UNCOVER را متفاوت نشان میدهد، ظاهر آنها است. سایر کهکشانهایی که با انتقال به سرخ مشابه دیده میشوند، مثل نقطه به نظر میرسند، یعنی بسیار کوچک هستند و فقط چند صد سال نوری وسعت دارند. از طرف دیگر، کهکشانهای UNCOVER ساختار دارند.
وانگ در بیانیهای گفت: «کهکشان هایی که قبلا در این فاصله کشف شدهاند مثل یک نقطه در عکسها ظاهر میشوند. یکی از کهکشان هایی که ما کشف کردهایم دراز به نظر میرسد و تقریبا مانند بادام زمینی است و دیگری شبیه یک توپ کرکی است.»
این کهکشان ها همچنین بزرگتر هستند. کهکشان UNCOVER-z12 یک دیسک لبهای به وسعت حدود دو هزار سال نوری دارد که شش برابر بزرگتر از کهکشان های دیگر دیده شده است.
وانگ میگوید: «معلوم نیست که آیا این تفاوت در اندازه به دلیل نحوه شکلگیری ستارهها است یا اتفاقهایی که پس از شکلگیری برای آنها رخ داده است. با این حال، تنوع در ویژگیهای کهکشان ها واقعا جالب است. انتظار میرود که این کهکشان های اولیه از مواد مشابه تشکیل شده باشند، ولی در حال حاضر نشانههایی از تفاوت زیاد با یکدیگر را نشان میدهند.»
اگرچه دوگانگی در ویژگیهای کهکشان ها حتی در این مرحله اولیه در جهان حرفی برای گفتن دارد، هر دو کهکشان جدید ویژگیهای کلی دارند که به شدت از مدل بیگبنگ حمایت میکنند. این مدل توضیح میدهد که کهکشان ها چگونه بعد از ایجاد شدن جهان پدیدار شدند و سپس از طریق ادغام با کهکشان های دیگر و ابرهای گازی بهسرعت رشد کردند.
این رشد به نوبه خود، باعث تشکیل ستارههای بیشتر شد که در نهایت فراوانی و تنوع عناصر موجود در کهکشانهای جوان را افزایش داد و موادی را وارد آنها کرد که سنگینتر از هیدروژن و هلیوم هستند.
این تلسکوپ دارای دهانه 127 میلیمتری (5 اینچ) و فاصله کانونی 1900 میلیمتری و نسبت کانونی f/15 است. این تلسکوپ از طراحی ماکسوتوف-کاسگرین Maksutov-Cassegrain استفاده میکند که تصاویر ستارهای دقیق و کنتراست فوقالعاده ارائه میکند. همچنین دارای بهترین پوشش (کوتینگ) انحصاری شرکت مید با نام(UHTC) Ultra-High Transmission Coatings به معنی «پوشش انتقال دهنده بسیار بهینه نور» است، که باعث کمترین پراکندگی نوری و رسیدن به بهترین تصویر ممکن میشود.
این تلسکوپ دارای کنترلر دستی کامپیوتری پیشرفته Meade AudioStar GOTO است که دارای پایگاه دادهها با مشخصات و نقشه بیش از 30000 جرم آسمانی و یک بلندگوی داخلی است که محتوای آموزشی را در مورد اجرام آسمانی که مشاهده می کنید پخش می کند. با فشردن یک دکمه به راحتی می توانید هر شی را در آسمان پیدا کرده و ردیابی کنید.
این تلسکوپ دارای ویژگی های زیر است:
برای اطلاع از مقاله آسمان نماها و ظهور علم تماشایی روی لینک کلیک کنید. |
تلسکوپ و یا دوربین تکچشمی جمع و جور و قابل حمل C90 Mak محصول سلسترون، ابزاری قدرتمند با ساختار ماکستوف-کاسگرین است که علاوه بر رصد آسمان و کاربری نجومی، برای مشاهده مناظر زمینی نیز بسیار مناسب است.
همراه این ابزار اپتیکی یک چشمی ۳۲ میلیمتری با کیفیت و همین طور یک چپقی ۴۵ وجود دارد، که به شما تصویری مستقیم و شفاف ارائه میکند، به همین دلیل این ابزار میتواند یک انتخاب عالی به عنوان یک دوربین تکچشمی باشد.
قطعات اپتیکی Celestron C90 Mak بسیار با کیفیت هستند و همگی با پوشش چند لایه اندود شدهاند. با توجه به قطر دهانه ۹۰ میلیمتری (۳.۵ اینچ) این ابزار در حدود ۱۷۰ برابر چشم انسان گردآوری نور دارد که برای دیدن اجرام کمنور تر آسمان بسیار کارآمد است. همچنین فاصله کانونی این محصول ۱۲۵۰ میلیمتر است و با چشمی ۳۲ میلیمتر همراه تلسکوپ، بزرگنمایی ۳۹ برابر خواهد بود. البته شما میتوانید از چشمیهای مختلف استاندارد ۱.۲۵ اینچ برای بدست آوردن بزرگنماییهای متفاوت استفاده کنید. به طور مثال با تهیه و استفاده از یک چشمی ۱۰ میلیمتر شما به میزان ۱۲۵ برابر بزرگنمایی خواهید داشت که برای رصد سیارات بسیار کاربردی خواهد بود.
این تلسکوپ دارای ویژگی های زید نیز است:
کهکشانهای کشفشده توسط تیم UNCOVER جوان و کوچک هستند، فراوانی عناصر سنگین در آنها کم است و به طور فعال ستاره تشکیل میدهند. «جوئل لجا»، استادیار نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه ایالتی پن و یکی از محققان تیم وانگ معتقد است که تمامی این ویژگیها از کل پارادایم نظریه بیگبنگ پشتیبانی میکنند.
جالب این است که JWST توانایی دیدن کهکشانهای انتقال به سرخ حتی بالاتر از UNCOVER-z13 و -z12 را دارد که یعنی آنها جوانتر خواهند بود. با این حال، این تلسکوپ نتوانست چیزی را از عدسی خوشه پاندورا شناسایی کند.
لجا میگوید: «این میتواند به این معنی باشد که کهکشانها قبل از آن زمان شکل نگرفتهاند و ما چیزی دورتر از آن پیدا نخواهیم کرد. همچنین ممکن است به این معنی باشد که این پنجره کوچک برای دیدن جهان کافی نیست.» ستارهشناسان با استفاده از خوشههای مختلف به جستجو ادامه خواهند داد تا پنجرههای جدیدی را به اعماق کیهان باز کرده و اولین کهکشانها را پیدا کنند.
برای اطلاع از مقاله 10 سیاره فراخورشیدی شبیه به زمین روی لینک کلیک کنید. |
نتیجه
تلسکوپ های فضایی که تا به امروز به فضا فرستاده شده اند هر کدام به نحوه خود کشفیاتی را داشته اند و به اخترشناسان کمک شایانی کرده اند. تلسکوپ جیمز وب نیز با فرستادن تصاویر شگفت انگیز از فضا به ما جلوه ای جدید از فضا را نشان داد. شما هم می توانید با خرید تلسکوپ از سایت موسسه طبیعت آسمان شب بسیاری از شگفتی های آسمان را با چشمان خود ببینید. خرید تلسکوپ در سایت ما با قیمت و کیفیت مناسب امکان پذیر است.
برای دانلود مقاله تلسکوپ فضایی جیمز وب دو تا از دورترین کهکشان هایی را که تا به حال دیده شده است، پیدا کرد روی لینک کلیک کنید. |
منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و تلسکوپ فضایی جیمز وب دو تا از دورترین کهکشان هایی را که تا به حال دیده شده است
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.
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.
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:
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.
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.
JWST روی چهار حوزه متمرکز است:
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.
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.
«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.
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. |
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:
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. |
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.
[caption id="attachment_14005" align="aligncenter" width="413"] قلب یخی ابر فضایی[/caption]
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.
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]
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 |
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.
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.
برای دانلود مقاله اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب روی لینک کلیک کنید |
منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب