ليس من المبالغة القول إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي JWST يمثل حقبة جديدة في علم الفلك الحديث. وقد تم إطلاق التلسكوب في 25 ديسمبر من العام الماضي، وبدأ العمل بكامل طاقته منذ يوليو، وقدم لمحات من الكون لم نتمكن من الوصول إليها من قبل. مثل تلسكوب هابل الفضائي، فإن JWST موجود في الفضاء، لذلك يمكنه التقاط صور بتفاصيل مذهلة خالية من تشوهات الغلاف الجوي للأرض.
بينما يكون هابل في مدار حول الأرض على ارتفاع 335 ميلاً 540 كم، فإن JWST يبعد مليون ميل (1.5 مليون كيلومتر) بعيداً عن القمر. من هذا الموقع، بعيداً عن تداخل الحرارة المنعكسة من كوكبنا، يمكنه جمع الضوء من جميع أنحاء الكون البعيد في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي.
هذه القدرة، عند دمجها مع مرآة JWST الأكبر، وأحدث أجهزة الكشف والعديد من التطورات التكنولوجية الأخرى، تسمح لعلماء الفلك بالرجوع إلى العصور الأولى للكون.
عندما يتمدد الكون، فإن الطول الموجي للضوء المتجه نحونا يمتد، ما يجعل الأجسام البعيدة تبدو أكثر احمراراً. على مسافات كبيرة بما فيه الكفاية، ينتقل الضوء من المجرة بالكامل خارج الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي إلى الأشعة تحت الحمراء. إن JWST قادر على استكشاف مصادر الضوء هذه التي تعود إلى الأزمنة الأولى، منذ ما يقرب من 14 مليار سنة.
لا يزال تلسكوب هابل أداة علمية عظيمة، ويمكنه الرؤية في الأطوال الموجية الضوئية؛ حيث لا يستطيع تلسكوب JWST فعل ذلك. لكن تلسكوب ويب يمكنه رؤية مسافة أبعد في الأشعة تحت الحمراء بحساسية ووضوح أكبر.
دعونا نلقي نظرة على عشرة صور أظهرت القوة المذهلة لهذه النافذة الجديدة على الكون.
1. اكتمال محاذاة المرآة:
رغم سنوات من الاختبار على الأرض، فإن مرصداً معقداً مثل JWST يتطلب تكويناً واختباراً شاملين بمجرد نشره في الفضاء البارد والمظلم.
كانت إحدى أكبر المهام هي فتح 18 مقطعاً سداسياً من المرآة ومحاذاة جزء صغير من الطول الموجي للضوء. في مارس، أصدرت وكالة ناسا أول صورة (متمركزة على نجمة) من المرآة المحاذية بالكامل. على الرغم من أنها كانت مجرد صورة معايرة، فقد قارنها علماء الفلك على الفور بالصور الموجودة لتلك الرقعة من السماء - بإثارة كبيرة.
2. سبيتزر مقابل ميري:
توضح هذه الصورة المبكرة، التي تم التقاطها أثناء تركيز جميع الكاميرات، بوضوح التغيير التدريجي في جودة البيانات الذي تقدمه JWST على سابقاتها.
على اليسار صورة من تلسكوب سبيتزر، مرصد الأشعة تحت الحمراء الفضائي مع مرآة بقطر 85 سم؛ وعلى اليمين، نفس المجال من كاميرا ميري متوسطة الأشعة تحت الحمراء من JWST ومرآة بقطر 6.5 متر. يتم عرض الدقة والقدرة على اكتشاف الكثير من المصادر الخافتة هنا، مع رؤية مئات المجرات التي فقدت في ضوضاء صورة سبيتزر. هذا ما يمكن أن تفعله مرآة أكبر تقع في أعمق درجات الظلام وأبردها.
3. أول صورة لعنقود المجرة:
كان العنقود المجري الذي يحمل الاسم النمطي SMACS J0723.3–7327 اختياراً جيداً للصور الملونة الأولى التي تم إصدارها للجمهور من JWST.
الحقل مزدحم بالمجرات من جميع الأشكال والألوان. الكتلة المجمعة لهذا العنقود المجري الهائل، على بعد أكثر من 4 مليارات سنة ضوئية، ينحني الفضاء بطريقة يتم فيها شد الضوء من مصادر بعيدة في الخلفية وتضخيمه، وهو تأثير يُعرف باسم عدسة الجاذبية.
يمكن رؤية مجرات الخلفية المشوهة هذه بوضوح كخطوط وأقواس في جميع أنحاء هذه الصورة. هذا المجال مذهل بالفعل في صور هابل، لكن صورة الأشعة تحت الحمراء القريبة من JWST تكشف عن ثروة من التفاصيل الإضافية بما في ذلك مئات المجرات البعيدة الباهتة أو الحمراء بحيث يتعذر اكتشافها من قبل سابقتها.
4. ستيفان الخماسي:
تصور هذه الصور مجموعة مذهلة من المجرات المعروفة باسم Stephan’s Quintet، وهي مجموعة طالما كانت موضع اهتمام علماء الفلك الذين يدرسون الطريقة التي تتفاعل بها المجرات المتصادمة مع بعضها البعض عن طريق الجاذبية.
يُظهر الشكل الداخلي قوة التلسكوب الجديد، مع تكبير مجرة صغيرة في الخلفية. في صورة هابل، نرى بعض مناطق تشكل النجوم الساطعة، ولكن فقط مع JWST يكشف الهيكل الكامل لهذه المجرات والمجرات المحيطة عن نفسه.
5. ركائز الخلق:
ما يسمى بركائز الخلق أو أعمدة الخلق هي واحدة من أكثر الصور شهرة في كل علم الفلك، التقطها هابل في عام 1995. وقد أظهرت الامتداد الاستثنائي للتلسكوب الفضائي.
وهي تصور منطقة تشكل النجوم في سديم النسر، حيث يوفر الغبار والغاز بين النجوم الخلفية لحضانة نجمية تعج بالنجوم الجديدة. تُظهر الصورة الموجودة على اليمين، الملتقطة بكاميرا JWST للأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam)، ميزة إضافية لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء: القدرة على النظر عبر كفن الغبار ورؤية ما يكمن بداخله وخلفه.
6. بروتوستار "الساعة الرملية":
تصور هذه الصورة عملاً آخر من أعمال الخلق المجري داخل مجرة درب التبانة. هذا الهيكل على شكل ساعة رملية عبارة عن سحابة من الغبار والغاز تحيط بنجم في عملية التكوين – إنه نجم أولي يسمى L1527.
إنه مرئي فقط في الأشعة تحت الحمراء، "قرص تراكم" من المواد التي تقع (الشريط الأسود في المركز) سيمكن في النهاية النجم الأولي من جمع كتلة كافية لبدء اندماج الهيدروجين، وسيولد نجم جديد.
في غضون ذلك، يضيء الضوء المنبعث من النجم الذي لا يزال يتشكل الغاز أعلى القرص وأسفله، مكوناً شكل الساعة الرملية. وجهة نظرنا السابقة عن هذا جاءت من سبيتزر. مرة أخرى شكلت كمية التفاصيل قفزة هائلة إلى الأمام.
7. كوكب المشتري في الأشعة تحت الحمراء:
تتضمن مهمة تلسكوب ويب تصوير المجرات الأبعد من بداية الكون، لكنها يمكن أن تبدو أقرب قليلاً إلى موطنها أيضاً.
على الرغم من أن JWST لا يمكنه النظر إلى الأرض أو الكواكب الداخلية للنظام الشمسي - حيث يجب أن تكون دائماً بعيدة عن الشمس - إلا أنه يمكن أن ينظر إلى الخارج إلى الأجزاء البعيدة من نظامنا الشمسي. هذه الصورة القريبة من الأشعة تحت الحمراء للمشتري هي مثال جميل، ونحن نحدق بعمق في بنية السحب والعواصف للعملاق الغازي. إن توهج الشفق القطبي في القطبين الشمالي والجنوبي جميل حد الدهشة والألم.
كان من الصعب للغاية الحصول على هذه الصورة بسبب الحركة السريعة للمشتري عبر السماء بالنسبة إلى النجوم وبسبب دورانه السريع. أثبت النجاح قدرة تلسكوب ويب على تتبع الأهداف الفلكية الصعبة بشكل جيد للغاية.
8. المجرة الوهمية:
تكشف هذه الصور ما يسمى بـ Phantom Galaxy أو M74 قوة JWST ليس فقط كأحدث وأكبر الآلات الفلكية، ولكن كمكمل قيم لأدوات عظيمة أخرى. تجمع اللوحة الوسطى هنا بين الضوء المرئي من هابل والأشعة تحت الحمراء من ويب، ما يسمح لنا برؤية كيف يشكل ضوء النجوم (عبر هابل) والغاز والغبار (عبر JWST) معاً هذه المجرة الرائعة.
تم تصميم الكثير من علوم JWST ليتم دمجها مع مناظر هابل البصرية والتصوير الآخر للاستفادة من هذا المبدأ.
9. مجرة بعيدة جداً:
على الرغم من أن هذه المجرة - النقطة الحمراء الصغيرة في الصورة الصحيحة - ليست من بين أكثر المجرات روعة التي يقدمها الكون، إلا أنها مثيرة للاهتمام من الناحية العلمية.
هذه اللقطة تعود إلى وقت كان عمر الكون لا يتجاوز 350 مليون سنة، ما يجعلها من أوائل المجرات التي تشكلت على الإطلاق. إن فهم تفاصيل كيفية نمو هذه المجرات واندماجها لتكوين مجرات مثل مجرتنا درب التبانة بعد 13 مليار سنة هو سؤال رئيسي، وواحد به العديد من الألغاز المتبقية، ما يجعل اكتشافات مثل هذه مطلوبة بشدة.
وهي أيضاً وجهة نظر لا يستطيع تحقيقها سوى JWST. لم يكن علماء الفلك يعرفون تماماً ما يمكن توقعه، ستظهر صورة هذه المجرة المأخوذة بواسطة هابل فارغة، حيث يمتد ضوء المجرة بعيداً في الأشعة تحت الحمراء بسبب تمدد الكون.
10. الفسيفساء العملاقة لأبيل 2744:
هذه الصورة عبارة عن فسيفساء (العديد من الصور الفردية مدمجة معاً) تتمحور حول مجموعة مجرات Abell 2744 العملاقة، والمعروفة بالعامية باسم "Pandora’s Cluster". العدد الهائل وتنوع المصادر التي يمكن لـ JWST اكتشافها أمر محير للعقل، باستثناء عدد قليل من النجوم الأمامية، فإن كل بقعة ضوء تمثل مجرة بأكملها.
في بقعة من السماء المظلمة لا يزيد حجمها عن جزء صغير من البدر، هناك آلاف المجرات التي لا تحصى، والتي تعيد حقاً النطاق الهائل للكون الذي نعيش فيه. يمكن لعلماء الفلك المحترفين والهواة على حد سواء قضاء ساعات في البحث في هذه الصورة عن الغرائب والألغاز.
على مدى السنوات القادمة، ستسمح لنا قدرة JWST على النظر بعمق وبشكل بعيد إلى الوراء في الكون للإجابة عن العديد من الأسئلة حول كيف أصبحنا. الاكتشافات والأسئلة التي لا يمكننا توقعها بعد مثيرة تماماً. عندما تقوم بإزالة حجاب الزمن كما يفعل هذا التلسكوب الجديد فقط، فمن المؤكد أن هذا المجهول سيكون رائعاً.
----