گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
تصاویر ثبت شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب را می‌توان از خارق‌العاده‌ترین رویداد‌های علمی در دهه‌های اخیر دانست. در این مطلب با بررسی 10 تصویر شگفت انگیز از تلسکوپ جیمز وب که نگاه ما به هستی را تغییر داد با شما همراه هستیم.
تلسکوپ فضایی جیمز وب طی فعالیت‌های اخیر خود توانسته تصاویری جذاب و دیدنی از اعماق آسمان‌ها را به‌تصویر بکشد که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت نیستند. در گذشته نیز سایر ابزارهای نجومی قادر نبودند چنین تصاویری را با دقت بالا به‌نمایش بگذارند.
زمانی که تلسکوپ هابل توسعه یافت و در آوریل سال 1990 به‌فضا پرتاب شد، ستاره‌شناسان به‌این فکر فرو رفتند که تلسکوپ فضایی بعدی چه شکلی خواهد بود.
در حالی که جهان از تصاویری که هابل ارسال می‌کرد شگفت‌زده بود، اخترشناسان ایده برنامه‌ای عظیم‌تر را در سر می‌پروراندند. محققان از همان موقع پروژه‌ای را برای ساختن چیزی که بتواند ما را به روزهای اولیه کیهان بازگرداند آغاز کردند.
تمام ایده‌پردازی‌ها و طرح‌های آنها در نهایت منجر به ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) شد. JWST بزرگترین تلسکوپ نوری فعال در مدار است و برای حفظ دمای زیر 40 کلوین (233- درجه سانتیگراد، -388 فارنهایت) طراحی شده است.
JWST برای دریافت نور مادون قرمز طراحی شده است. بنابراین از آنجایی که گرما نور مادون قرمز را تولید می‌کند، قابلیت حفظ دمای جیمز وب از منحصر‌به‌فرد‌ترین ویژگی‌های این تلسکوپ محسوب می‌شود.
پس از دهه‌ها برنامه‌ریزی، شکست، تلاش‌های پیاپی و تغییرات، سرانجام این تلسکوپ در کریسمس سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد. جیمز وب در نقطه L2 مستقر شد و سپس در ژوئیه 2022 شروع به‌ارسال تصاویر از فاصله 13 میلیارد سال نوری کرد.
تصاویر ارسال شده توسط جیمز وب نه تنها بسیار خیره‌کننده و زیبا هستند، بلکه به دانشمندان کمک می‌کنند تا آنچه را که ما در مورد جهان و جایگاه خود در آن می‌دانیم بازنویسی کنند. در ادامه به‌بررسی 10 تصویر شگفت انگیز از تلسکوپ جیمز وب که نگاه ما به هستی را تغییر دادند خواهیم پرداخت.
1. خوشه کهکشانی SMACS 0723
خوشه کهکشانی SMACS 0723 عمیق‌ترین و واضح‌ترین تصویر فروسرخ جیمز وب از کیهان اولیه است. این تصویر که به‌عنوان اولین میدان عمیق وب شناخته می‌شود، مملو از جزئیات است.
این مورد از تصویر های شگفت انگیز از تلسکوپ جیمز وب در ژوئیه سال ۲۰۲۲ به عنوان بخشی از اولین دسته از پنج تصویر، اندکی پس از پایان راه‌اندازی تلسکوپ در نقطه L2 لاگرانژ منتشر شد.
حتی نگاه کردن به این تصویر نیز به‌دلیل تعداد زیاد اجرام موجود و پیامدهای آن برای ستاره‌شناسان بسیار شگفت‌انگیز است. این تصویر تکه‌ای از آسمان را شامل می‌شود که تقریباً به اندازه یک دانه شن روی زمین است که توسط شخصی در کف دستش نگه داشته شده باشد.
در طول چند هفته، جیمز وب حدود 12 ساعت را صرف جمع‌آوری نور فروسرخ در طول موج‌های مختلف کرد. خوشه کهکشانی در مرکز تصویر SMACS است و نور آن 4.6 میلیارد سال نوری طول می‌کشد تا به ما برسد.
گرانش ترکیبی خوشه همانند یک عدسی عمل کرده و کهکشان‌های بسیار دورتر را در پشت خود بزرگنمایی می‌کند. ستاره‌شناسان می‌توانند از طریق آن اجرام بسیار قدیمی‌تر و دورتر را در کیهان ببینند.
برخی از کهکشان‌های موجود در تصویر کمتر از یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته‌اند. این موضوع آنها را به یکی از اولین ساختارهای پیچیده‌ای تبدیل می‌کند که تا به‌حال دیده‌ایم.
2. نپتون
در سپتامبر 2022، ناسا تصاویر JWST را از دورترین سیاره منظومه شمسی، یعنی نپتون منتشر کرد. این سیاره اولین بار در سال 1846 کشف شد. نپتون همانند یک غول یخی در فاصله‌ای 30 برابر دورتر از خورشید نسبت به‌‌زمین جای گرفته است.
دوردست بودن این سیاره مشاهده آن را دشوار می‌کند، اما هیچ چیز نمی‌تواند از چشمان تیزبین JWST دور بماند. ستاره‌شناسان با استفاده از دوربین مادون قرمز نزدیک تلسکوپ (NIRCam) از سیاره و اجرام اطراف آن در فرکانس‌های بین 0.6 تا 5 میکرون تصویربرداری کردند.
متان موجود در جو مادون قرمز را جذب می‌کند و رنگ آبی به سیاره می‌دهد، اما به دلیل جذب فروسرخ، سیاره در تصویر تیره به نظر می‌رسد. نقاط و رگه‌های روشنی که روی سطح قرار دارند، جایی که ابرهای متان در اتمسفر بالاتر است را نشان می‌دهند.
با بزرگنمایی تصویر، حلقه‌های غبار ضعیف نپتون برای شما قابل رؤیت خواهد بود. در واقع، این واضح‌ترین تصویری است که از حلقه‌های نپتون از زمان وویجر 2 در دست داریم. همچنین می‌توانید هفت قمر از 14 قمر نپتون را در پس زمینه تصاویر مشاهده کنید.
درست بالای غول یخی، یک نقطه نورانی درخشان وجود دارد که قمر تریتون (Triton) را نشان می‌دهد. این قمر با لایه‌ای منجمد از نیتروژن متراکم پوشانده شده است و حدود ۷۰ درصد از نور خورشید را که به آن می‌تابد، منعکس می‌کند.
3. اثر انگشت کیهانی
تلسکوپ جیمزوب مدتی پس‌از شروع فعالیت خود تصویری خارق‌العاده از دو ستاره احاطه شده با حلقه‌های گرد و غبار منحصربه‌فرد را ثبت کرد. حلقه‌ها برخی از واکنش‌هایی هستند که وقتی دو ستاره به هم نزدیک می‌شوند، هر هشت سال یک‌بار رخ داده و نوعی اثر انگشت را در اطراف ستاره‌ها تشکیل می‌دهند.
تصویر ارسال شده توسط جیمز وب الگویی از ۱۷ حلقه متحدالمرکز را نشان می‌دهد که از ذرات غباری که دو ستاره به‌نام Wolf-Rayet ۱۴۰ را احاطه کرده‌اند، تشکیل شده است. ستاره‌های Wolf-Rayet حدود 5000 سال نوری از منظومه شمسی فاصله دارند و در کهکشان ما بسیار نادر هستند.
این ستاره‌های خارق‌العاده دارای مداری طولانی هستند که آنها را از هم دورتر کرده و سپس در یک چرخه هشت ساله به‌یکدیگر نزدیک می‌کند. هنگامی که ستارگان به دور مدار خود می‌چرخند، جریان‌هایی از گاز پرانرژی معروف به باد خورشیدی را به بیرون پرتاب می‌کنند.
هر حلقه زمانی ایجاد می‌شود که دو ستاره به هم نزدیک شده و بادهای ستاره‌ای آنها با هم برخورد و گاز را فشرده کردند و گرد و غبار تشکیل دادند. حلقه‌های اطراف WR-140 مانند حلقه‌های یک درخت، گذر زمان را دنبال می‌کنند. فاصله بین هر حلقه نشان‌دهنده هشت سال بین هر نزدیکترین رویکرد است.
مشاهدات قبلی با ابزارهای دیگر تنها دو حلقه را شناسایی کرد، اما ابزار حساس MIRI جیمز وب توانست 17 حلقه را ببیند که بیش‌از یک قرن از تاریخچه اخیر ستاره را شامل می‌شود.
4. ویژگی‌های ابر سیاره فراخورشیدی
جدیدترین سیاره فراخورشیدی تایید شده توسط جیمز وب که VHS 1256 b نام دارد، به دور یک منظومه ستاره‌ای دوتایی در فاصله‌ای تقریباً چهار برابر فاصله خورشید تا پلوتو می‌چرخد.
در نتیجه، این سیاره دارای یک روز 22 ساعته است، اما هر سال در این سیاره معادل 10 هزار سال در زمین خواهد بود. از آنجایی که این سیاره بسیار دور است، نور سیاره با نور ستاره‌ها مخلوط نمی‌شود. JWST تأیید کرد که اتمسفر VHS 1256 b به‌طور مداوم در حال چرخش است و مواد گرمتر را در نزدیکی سطح، با مواد سردتر در بالاترین سطح تعویض می‌کند.
در نتیجه این فرایند، اختلاف دما در این سیاره فراخورشیدی آنقدر چشمگیر است که تلسکوپ بتواند آن را تشخیص دهد. در واقع، این سیاره فراخورشیدی متغیرترین جرم سیاره‌ای است که تاکنون مشاهده شده است.
تصاویر حیرت انگیز تلسکوپ جیمز وب از کیهان، هوش از سر شما می‌برد
جالب‌تر اینکه VHS 1256 b اصلا یک سیاره نیست! بلکه یک کوتوله قهوه‌ای است که درخششی کم‌رنگ و مایل به قرمز دارد. کوتوله‌های قهوه‌ای دسته‌ای از اجرام آسمانی هستند که در میانه زمین بین یک غول گازی بزرگ و یک ستاره کم جرم وجود دارند.
دانشمندان توانستند تعدادی از مواد از جمله آب، مونوکسید کربن و متان را در جو این کوتوله شناسایی کنند. آنها همچنین ابرهای عظیم سیلیکاتی (تشکیل شده از گرد و غبار و دانه‌های شن) را دیدند که به‌طرز درخشانی در حال شعله‌ور شدن بودند.
5. ابرنواختر در حال ظهور
جیمز وب به‌صورت کاملا غیرمنتظره نخستین ابرنواختر را شناسایی و تصویر آن را ثبت کرده است. اَبَرنُواَختَر یک انفجار عظیم و درخشان ستاره‌ای است. این انفجار زمانی رخ می‌دهد که یک ستاره پرجرم در حال مرگ، شروع به خاموش شدن کرده و به‌طور ناگهانی منفجر شده و مقدار بسیار زیادی نور از خود منعکس می‌کند.
ابرنواختر ثبت شده توسط جیمز وب مربوط به ستاره Wolf-Rayet 124 (به اختصار WR 124) است که در فاصله 15 هزار سال نوری از ما در صورت فلکی Sagitta قرار دارد. WR 124 جرمی تقریباً 40 برابر خورشید دارد اما عمر آن بسیار کوتاه‌تر است؛ زیرا هرچه جرم یک ستاره بیشتر باشد، سریعتر نابود می‌شود.
برخی از ستارگان پرجرم قبل از اینکه از عرصه اجرام آسمانی خارج شوند، وارد مرحله‌ای می‌شوند که به آن فاز Wolf-Rayet می‌گویند. در طی این مرحله، لایه‌های سطحی با عناصر سنگینی غنی شده و به‌فضای اطراف ریخته می‌شوند. این لایه‌ها درهنگام پخش شدن به‌اطراف به پوسته‌های غبار تبدیل می‌شوند.
هنگامی که ستاره مواد تشکیل‌دهنده خود را از دست می‌دهد، دیگر جرم کافی برای ادامه زندگی نخواهد داشت و طی یک انفجار شدید ابرنواختری نابود می‌شود. این مرحله از زندگی یک ستاره پرجرم بسیار نادر است و فقط برخی از ستارگان پرجرم آن را تجربه می‌کنند.
6. مشتری
ستاره‌شناسان با استفاده از ابزار NIRCam تلسکوپ فضایی جیمز وب، دو تصویر جداگانه از این غول گازی تهیه کردند. تصاویر حاصل چندین نوردهی مختلف هستند که با هم در یک کولاژ عکس ترکیب شدهاند.
ابزار NIRCam از سه فیلتر مختلف برای مشاهده سیاره مشتری در طول موج‌های مختلف نور استفاده کرد. اطلاعات هر فیلتر سپس به رنگ‌هایی تبدیل می‌شود که برای ما قابل مشاهده هستند؛ زیرا نور مادون قرمزی که تلسکوپ تشخیص می‌دهد برای چشم انسان قابل مشاهده نیست.
نتیجه این نوع ثبت تصویر تولید یک جفت پرتره است که مشتری را حتی بیگانه‌تر از قبل می‌کند. تصویر اول بر روی سیاره تمرکز می‌کند و تا حد امکان جزئیات بیشتری را در ویژگی‌های سطحی نشان می‌دهد. اما تصویر دوم دید وسیع‌تری دارد و به مشتری به‌عنوان یک منظومه نگاه می‌کند.
این تصویر شگفت انگیز از تلسکوپ جیمز وب انبوهی از طوفان‌های وسیع، بادهای چرخان قمرها و شفق‌های قطبی درخشان را به‌نمایش گذاشته و حلقه‌های نسبتا کوچک و فوق‌العاده ضعیفی را که سیاره را احاطه کرده‌اند، نشان می‌دهد.
غول‌های گازی به‌طور باورنکردنی در جهان متداول هستند و بخش قابل توجهی از سیارات فراخورشیدی که تاکنون کشف کرده‌ایم را تشکیل می‌دهند. بنابراین کسب درک بهتری از این غول‌های گازی می‌تواند اطلاعات جدیدی در مورد کیهان را فاش کند.
7. اولین تصویر مستقیم از سیاره فراخورشیدی
تا به‌امروز، بیش‌از 5000 سیاره فراخورشیدی توسط ناسا کشف شده است و با راه‌اندازی JWST ستاره‌شناسان امیدوارند تعداد بیشتری از این سیارات را تایید کنند.
بیشتر سیارات فراخورشیدی به‌قدری دور هستند که فقط از طریق فرورفتن در نور ستاره‌ای که به دور آنها می‌چرخند (زمانی که آن سیاره از مقابل ستاره میزبان خود عبور می‌کند) قابل شناسایی هستند. اما وب این موضوع را تغییر داد و اولین تصویر مستقیم خود از یک سیاره فراخورشیدی را ثبت کرد.
جیمز وب می‌تواند اطلاعات بیشتری را نسبت به هر تلسکوپ دیگری تجزیه کرده و پنجره‌ای واضح‌تر به جهان‌های بالقوه شبیه زمین را برای ما باز کند.
تلسکوپ این بار به‌سمت یک سیاره فراخورشیدی که قبلاً به‌نام LHS 475 b شناخته می‌شد متمایل شد. این شی برای اولین بار توسط ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی گذر ناسا (TESS) به‌عنوان یک جرم ناشناس برچسب‌گذاری شد.
اما جیمز وب برای تکمیل اطلاعات در مورد این جرم عجیب، دو گذر را تماشا کرد. ابزار JWST به اندازه کافی حساس هستند که نه تنها می‌توانند نور اجسام دور را ببینند، بلکه قادرند نور را از هم جدا کرده و ترکیبات آن را تشخیص دهند.
عناصر، مانند اجسام ماکروسکوپی، دارای نوعی رنگ هستند و هر عنصر هنگامی که انرژی می‌گیرد، فرکانس‌های خاصی را از خود منتشر می‌کند. این بدان معناست که JWST می‌تواند با اثر انگشت پنهان شده در نور سیاره بفهمد که سطح یا جو سیاره از چه چیزی ساخته شده است.
8. ستون‌های آفرینش
وب در ماموریت خود تصاویری با جزئیات بسیار بالا از منظره موسوم به ستون‌های آفرینش (Pillars of Creation) را به‌ثبت رساند. این ستون‌ها از گازها و غبارهای خنک میان‌ستاره‌ای تشکیل شدهاند و در نوری با طول موج نزدیک به فروسرخ، نیمه شفاف به‌نظر می‌آیند
تصویر معروف هابل از سحابی ستاره‌ساز یکی از مشهورترین تصاویر ثبت شده از ستون‌های آفرینش است، اما ستاره‌شناسان نتوانستند اطلاعات کاملی از این تصویر به‌دست آورند. تصویر دقیق ثبت شده توسط وب به‌محققان کمک می‌کند با نگاهی دقیق به این ستون‌ها مدل‌های پیشین خود را اصلاح کنند.
خود ستون‌ها تنها بخش کوچکی از سحابی عقاب هستند که تقریباً 6500 سال نوری از منظومه شمسی ما فاصله دارد. این سازه‌های بین ستاره‌ای نام خود را از برج‌های گاز و غبار و ستارگانی که در داخل آنها شکل می‌گیرند گرفته‌اند.
درک وارد تامپسون، رئیس دانشکده علوم طبیعی در دانشگاه مرکزی لنکشایر در بریتانیا گفت: «وقتی توده‌هایی از میان ستون‌های گاز و غبار به جرم کافی می‌رسند، تحت نیروی گرانش خود شروع به فروپاشی می‌کنند. آنها به آرامی گرم شده و در نهایت ستاره‌های جدید را تشکیل می‌دهند.»
9. کشف تصادفی یک سیارک
تلسکوپ فضایی جیمز وب درحالی که بین مریخ و مشتری می‌چرخید، یک سیارک ناشناخته و فوق‌العاده کوچک را مشاهده کرد که تنها ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر عرض دارد و احتمالا کوچکترین جسمی است که تاکنون توسط جیمز وب مشاهده شده است.
دانشمندان پس از دریافت این تصویر شگفت انگیز از تلسکوپ جیمز وب خاطرنشان کردند که این شواهد واضحی است که نشان می‌دهد JWST می‌تواند اطلاعات علمی ارزشمندی را ارائه دهد، حتی زمانی که مشاهده مورد نظر ممکن است شکست بخورد.
تاکنون، اخترشناسان بیش‌از ۶۰۰ هزار سیارک کمربند اصلی را شناسایی کرده‌اند و به‌این نتیجه رسیدند که هر رصد کوتاهی از صفحه کمربند سیارک‌ها، ممکن است منجر به یافتن سیارک‌های جدید شود.
توماس مولر (Thomas Müller) اخترشناس موسسه ماکس پلانک در حوزه فیزیک فرازمینی در آلمان گفت:
ما به‌صورت کاملا غیرمنتظره یک سیارک کوچک را در مشاهدات کالیبراسیون ابزار مادون قرمز میانی شناسایی کردیم. این اندازه‌گیری‌ها برخی از اولین اندازه‌گیری‌های ابزار مادون قرمز میانی هستند که صفحه دایره‌البروج را هدف قرار می‌دهند و مطالعه ما نشان می‌دهد که بسیاری از اجرام جدید با این ابزار شناسایی خواهند شد.
10. سحابی رتیل
در سپتامبر 2022، وب نگاه دقیقی به درون سحابی رتیل که ۱۶۱ هزار سال نوری با زمین فاصله دارد انداخت. قابلیت فروسرخ این تلسکوپ به آن اجازه داد تا در میان گرد و غبار سحابی رتیل نفوذ کرده و هزاران ستاره جوان و تازه متولد شده و حتی کهکشان‌های کم نور را رصد کند.
سحابی رتیل که با نام 30 Doradus شناخته می‌شود، درخشان‌ترین و بزرگترین منطقه ستاره‌ساز در کیهان است. تصاویر قبلی که از این سحابی ثبت شدهاند، رشته‌های گرد و غباری را نشان می‌دادند که از مرکز مانند پاهای یک عنکبوت غول‌پیکر بیرون آمده‌اند.
در تصاویر جدید JWST، این رشته‌ها تا حد زیادی با حجم بسیار زیاد جزئیات پنهان شدهاند و اکنون این سحابی بیشتر شبیه یک اسکلت بیرونی شکسته به نظر می‌رسد.
این دو تصویر شگفت انگیز از تلسکوپ جیمز وب ترکیبی از داده‌های بسیار مهم را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند تا تعامل بین گاز، غبار و ستارگان را درک کنند.