در فضا چه خبر است؟

به گزارش خبرنگار ایلنا، تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope)، پس از  پشت‌سر گذاشتن یکی از پیچیده‌ترین مراحل عملیاتی در تاریخ ماموریت‌های فضایی، همچنان با تصاویر مادون قرمز خارق‌العاده خود چهره‌ی هستی را از گذشته‌های دور تا ساختارهای پیچیده‌ی کهکشان‌ها به ما نشان می‌دهد.

تصاویر جدیدی که ناسا در آلبوم رسمی خود منتشر کرده، نمونه‌های تکان‌دهنده‌ای از عمق و گستره‌ی جهان هستی است که از دل ابرهای ستاره‌زای کهکشان‌های دوردست، تا ساختارهای گرانشی پیچیده را با جزئیاتی بی‌سابقه ثبت کرده‌اند. 

این تصاویر در قالب پروژه‌های تصویربرداری علمیِ وب به‌ طور منظم به اشتراک گذاشته می‌شوند و بازتاب‌دهنده‌ی توان بی‌رقیب ابزارهای پیشرفته‌ در ثبت نور مادون قرمز هستند؛ طول موجی که به اخترشناسان امکان می‌دهد ستارگان و کهکشان‌هایی را مشاهده کنند که نورشان با عبور میلیاردها سال از فضا به دام افتاده است. 

این رصدخانه‌ی عظیم فضایی  به دانشمندان در بازسازی تاریخ اولین میلیارد سال‌های کیهان کمک می‌کند. 

این گزارش قصد دارد با بررسی برترین و تازه‌ترین عکس‌های منتشرشده از وب، نگاه علمی و رسانه‌ای به دستاوردهای اخیر ناسا در تصویربرداری فضایی ارائه دهد — از عمق‌های دوردست تا رازآلودترین نقاط کیهان، جایی که هر پیکسل ثبت‌شده، قطعه‌ای از پازل تاریخ کیهانی است.

تاریخ کیهانی در یک نگاه!

 عدسی گرانشی، پدیده‌ای است که به ما امکان می‌دهد بیشتر به درون کیهان برویم و آن را بنگریم! گرانش مذکور به این دلیل رخ می‌دهد که اجرام عظیم مانند کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی می‌توانند بافت فضا-زمان را تغییر دهند و مسیر نور  در اطراف جسم را خم کنند. هنگامی که یک جسم عظیم پیش‌زمینه با یک کهکشان پس‌زمینه هم‌تراز می‌شود، نور کهکشان پس‌زمینه در مسیر خود به تلسکوپ‌های ناسا تغییر مسیر می‌دهند.

این تصاویر کهکشان‌هایی را نشان می‌دهند که طیف وسیعی از تاریخ کیهانی را دربرمی‌گیرند؛ نگاهی اجمالی به زمانی که کیهان ۲.۷ تا ۸.۹ میلیارد سال قدمت داشت، نشان می‌دهند. کهکشان‌های پس‌زمینه، که شکل آنها به وضوح تحریف شده به نظر می‌رسد، حتی بیشتر به عقب امتداد دارند. هر یک از تصاویر، کهکشان‌های تحریف‌شده مختلفی را در مرکز هر فریم، از جمله کمان‌ها و اشکال دایره‌ای، نشان می‌دهد.

یک جعبه عجیب!

جیمز وب، به تازگی قدیمی‌ترین ابرنواختر تا به امروز را تأیید کرد؛ این ستاره در حال مرگ، زمانی منفجر شده که جهان تنها ۷۳۰ میلیون سال قدمت داشته است. قابلیت مادون قرمز تلسکوپ جیمز وب همچنین به ستاره‌شناسان اجازه داد کهکشان‌های کم‌نور و دور دست را پیدا کنند.

 تصویر ثبت شده توسط جیمز وب صدها کهکشان (از همه اشکال و اندازه‌ها) را در برابر پس‌زمینه سیاه فضا نشان می‌دهد. در سمت چپِ مرکز، یک کهکشان مارپیچی سفید بزرگ وجود دارد که تقریباً رو به ما قرار گرفته. در سمت راست این تصویر، یک جعبه بزرگ قرار دارد که روی ناحیه‌ای در بالا سمت راست زوم می‌کند. درون جعبه، یک نقطه قرمز کم‌رنگ در مرکز قرار دارد که برچسب GRB ۲۵۰۳۱۴A روی آن حک شده است.​ این همان قدیمی‌ترین و دورترین کهکشان است.

سیاره فراخورشیدی «TOI-561 b» 

رقصی از کهکشان‌های کوتاه قامت به دور دیگر کهکشان‌ها؛ جیمز وب به این جفت کهکشانی نگاهی دقیق داشته است. این نوع کهکشان‌ها در مورد کهکشان‌های اولیه دانشمندان را به نظریات جدید می‌رسانند. این مدل کهکشان‌ها نسبت به کهکشان‌هایی مانند راه شیری جرم کمتری دارند. همچنین حاوی گاز زیادی، ستاره‌های نسبتاً کمی هستند و معمولاً مقادیر کمی عناصر سنگین‌تر از هلیوم دارند. مشاهده ادغام کهکشان‌های کوتاه قامت، می‌تواند به ما بگوید که کهکشان‌ها میلیاردها سال پیش، چگونه رشد و تکامل یافته‌اند. این دو کهکشان «NGC ۴۴۹۰» و «NGC ۴۴۸۵» نام دارند و در فاصله حدود ۲۴ میلیون سال نوری در صورت فلکی تازی‌ها (سگ‌های شکاری) واقع شده‌اند.

  این تصویر وب دو کهکشان در حال تعامل را نشان می‌دهد. «NGC ۴۴۹۰» سمت چپ تصویر را اشغال می‌کند، در حالی که «NGC ۴۴۸۵» به صورت یک رنگ سفید درخشان در بالا سمت راست تصویر دیده می‌شود​. هر دو کهکشان توسط یک جریان روشن قرمز (که از بالا سمت چپ تصویر، از مرکز پایین و در سمت راست زیر کهکشان NGC ۴۴۸۵ امتداد یافته) ، به هم متصل شده‌اند. مناطقی از گاز یونیزه شده آبی روشن در نواحی متمرکز جریان قرمز قابل مشاهده است. پس‌زمینه سیاه است و چندین کهکشان با اشکال مختلف در سراسر آن دیده می‌شوند.

پدیده شاخ کهکشانی!

«NGC 2207» و «IC 2163 NGC 2207» و «IC 2163»: یک جفت شاخ کهکشانی (وب + چاندرا) است که به سبد شباهت دارد. در این جفت شاخ کهکشانی، انبوهی از ستاره‌ها، گرد و غبار و سایر مواد تشکیل دهنده این دو کهکشان مارپیچی، معروف به NGC 2207 (سمت راست ) و IC 2163 (سمت چپ)، وجود دارد که ما آنها را از روبرو می‌بینیم. این دو، در کنار هم، نتیجه‌ای کاملاً چشم‌نواز ایجاد کرده‌اند.

 یک جفت کهکشان مارپیچی در حال برخورد. هر دو کهکشان مارپیچی از روبرو نشان داده شده‌اند، به طوری که کهکشان کوچکتر، «IC 2163»، در سمت چپ بالای کهکشان بزرگتر، «NGC 2207»، که در مرکز و پایین سمت راست تصویر قرار دارد. هر دو کهکشان دارای بازوهای بلند، مارپیچی و نقره‌ای-آبی هستند که با نقاط آبی و قرمز مشخص شده‌اند. در سمت چپ بالای تصویر، بازوهای منحنی با هم همپوشانی دارند و به سمت هسته کهکشان همسایه خود خم می‌شوند.

فعال‌ترین بخش کهکشان!

نمایی وسیع منطقه‌ای از فضا که پر از ستاره و توده‌هایی از ابرهای نارنجی است. نگاه جیمز وب به ابر مولکولی «کمان B۲»، عظیم‌ترین و فعال‌ترین منطقه ستاره‌زایی در کهکشان ما. این کهکشان تنها چند صد سال نوری از سیاه‌چاله غول‌پیکر مرکزی ما فاصله دارد.

ستاره‌شناسان می‌خواهند بفهمند که چرا این ابر از بقیه مرکز کهکشان بسیار فعال‌تر است. در حالی که کمان «B۲» تنها ۱۰٪ از گاز مرکز کهکشان را دارد، ۵۰٪ از ستاره‌های خود را تولید می‌‌کند.

کشف سیاه‌چاله پنهان!

تصویر یک شبکه گسترده از گاز و غبار که فضای زیادی را در بر گرفته‌اند. در این پدیده گاز و غبار با هم ادغام شده‌اند. این ماده در امتداد مسیر بازوها به رنگ نارنجی می‌درخشد و در بقیه کهکشان به رنگ قرمز تیره‌تر دیده می‌شود.

کشف سیاه‌چاله پنهان احتمالی در کهکشان مارپیچی نزدیک «M۸۳»، ​نمای نزدیکی از یک کهکشان مارپیچی میله‌ای. دو بازوی مارپیچی به صورت افقی از هسته در مرکز دور می‌شوند و در  از طریق شکاف‌های زیادی در غبار، می‌توان ستاره‌های کوچک بی‌شماری را مشاهده کرد که بیشتر در اطراف هسته متراکم هستند. تلسکوپ جیمز وب به اخترشناسان  این امکان را می‌دهد تا نگاهی جدید به کهکشان مارپیچی مسیه ۸۳ (M۸۳) داشته باشند. در این رابطه، شواهدی آشکار شده که نشان دهنده وجود یک سیاه‌چاله فوق‌سنگین است! کهکشان‌های مارپیچی عظیم مانند این، اغلب میزبان یک هسته کهکشانی فعال (AGN) یا یک سیاه‌چاله در حال رشد هستند، اما اخترشناسان دهه‌هاست که برای تأیید وجود آن در «M۸۳» تلاش می‌کنند. 

یک سیاره تاریک!

مشاهدات نزدیک از شفق‌های قطبی در مشتری تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا جزئیات جدیدی از شفق‌های قطبی در بزرگترین سیاره منظومه شمسی ما را ثبت کرده است. نورهای رقصان مشاهده شده در مشتری صدها برابر درخشان‌تر از نورهای مشاهده شده در زمین هستند. این مشاهدات از شفق‌های قطبی مشتری که در طول موج ۳.۳۶ میکرون (F۳۳۵M) گرفته شده است، با دوربین NIRCam (دوربین نزدیک به مادون قرمز) تلسکوپ وب در ۲۵ دسامبر ۲۰۲۳ ثبت شده است.

سه پنل، که هر کدام تصویر نزدیک به فرو سرخ از قطب شمال مشتری را با سایه‌های نارنجی نشان می‌دهند. این سیاره عمدتاً تاریک است. کمان‌ها و حلقه‌های ضخیم و روشن ناشی از شفق‌های قطبی، قطب را پوشانده‌اند. پنل‌های مرکزی و سمت راست، شفق قطبی را چند دقیقه بعد، در حالی که میدان دید وب به آرامی سیاره را اسکن می‌کند، نشان می‌دهند.

سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری

وب درمورد سیاهچاله ابری پر جرم در مرکز کهکشان ما بیش جدیدی به دانشمندان داده است.

دیسک یا صفحه چرخان گاز و غبار اطراف آن (که دیسک برافزایشی نامیده می‌شود) فعال‌تر از آن چیزی است که قبلاً انتظار می‌رفته و جریانی ثابت اما تصادفی از شراره‌ها، از سوسو زدن‌های ضعیف گرفته تا فوران‌های درخشان، منتشر می‌کند. دانشمندان وب را در فواصل ۸ تا ۱۰ ساعته، در مجموع ۴۸ ساعت، در طول یک سال مشاهده کردند و تغییرات سیاهچاله را در طول این مدت‌ زمان ردیابی کرده‌اند. 

در این تصویر جیمز وب نمایش نور سریع آتشین از سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری را آشکار می‌کند. یک دایره بزرگ سیاه که نمایانگر یک سیاهچاله است، یک سوم سمت راست قاب را در این تصویر اشغال کرده است. رگه‌های نارنجی ضخیم و توده‌ای در بالا و پایین آن قوس زده‌اند و اساساً آن را احاطه کرده‌اند. قوس بالایی به سمت پایین سمت چپ امتداد می‌یابد و سپس در جلوی سیاهچاله انحنا می‌یابد تا دیسکی را تشکیل دهد که به سمت بیننده کج شده است. نزدیک لبه داخلی دیسک، چندین نقطه روشن و سفیدتر با رشته‌های آبی که بالای آن‌ها حلقه زده‌اند، نمایانگر شراره‌ها هستند. 

نه ستاره! نه سیاره!

«SIMP ۰۱۳۶»، یک جسم شناور آزاد و با چرخش سریع، تقریباً ۱۳ برابر جرم مشتری است، که در کهکشان راه شیری و تنها به فاصله ۲۰ سال نوری از زمین واقع شده است. بعید است که یک سیاره باشد! چرا که به دور هیچ ستاره‌ای نمی‌چرخد!  ستاره‌شناسان گمان می‌گویند این پدیده نه سیاره است و نه ستاره!

تصویرسازی از یک جسم کروی بزرگ که شبیه یک سیاره غول‌پیکر گازی یا یک پدیده کوتاه قامت، قهوه‌ای است. به نظر می‌رسد که این جسم درخشان است و نوارهای افقی و موج‌دار زرد، نارنجی و قرمز، الگوهایی شبیه به الگوهای موجود در جو مشتری را تشکیل می‌دهند. در عرض‌های جغرافیایی میانی نیمکره شمالی (درست در سمت راست مرکز)،  یک ویژگی بزرگ، بیضوی و قرمز تیره شبیه به لکه قرمز بزرگ مشتری وجود دارد. نشانه‌هایی از درخشش شفق قطبی آبی-سبز از قطب جنوب سرچشمه می‌گیرد. قوس‌های شفق قطبی آبی-سبز بزرگتر از قطب شمال به سمت عرض‌های جغرافیایی میانی شمالی پایین می‌آیند. پس‌زمینه پر از هزاران ستاره دوردست است که نواری شبیه به کهکشان راه شیری را از چپ به سمت نور تشکیل می‌دهند. این جرم منزوی است و هیچ ستاره میزبانی در نزدیکی آن وجود ندارد.

کوچکترین ناحیه کشف شده  توسط مادون قرمز جیمز وب !

ناسا  واسطه تلسکوپ جیمز وب، تأثیر میدان‌های مغناطیسی قوی بر تشکیل ستاره را بررسی می‌کند. این سوال  مطرح است که تشکیل ستاره در محیط‌های خشن چگونه است؟ جیمز وب  به منطقه‌ای ستاره‌زا واقع در قلب کهکشان ما، نزدیک سیاه‌چاله ابر پرجرم در هسته آن، نگاهی داشته است.

ستاره‌ها معمولاً در ابرهای غبار و گاز (که تعداد زیادی از آن‌ها در نزدیکی مرکز کهکشان وجود دارد)  تشکیل می‌شوند، پس چرا ما شاهد تولد ستاره‌های زیادی در آنجا نیستیم؟ داده‌های وب نشان می‌دهد که میدان‌های مغناطیسی قوی که سیاه‌چاله مرکزی ما را احاطه کرده‌اند، ممکن است در سرکوب تشکیل ستاره نقش داشته باشند. در اینجا داده‌های رصدخانه رادیویی زمینی، «میرکت»، نشان داده شده است. تصویر زیر، تصویر مادون قرمز وب از ناحیه‌ای کوچک از این ناحیه بسیار بزرگتر است. تصویر «میرکت»، ۱۰۰۰ سال نوری را پوشش می‌دهد؛ در حالی که تصویر وب تنها ۴۴ سال نوری را پوشش می‌دهد. در مرکز تصویر «میرکت»، ناحیه‌ای که سیاه‌چاله ابرپرجرم کهکشان راه شیری را احاطه کرده،  با درخشش فراوان دیده می‌شود. «میرکت»، مانند یک عکس با نوردهی بسیار طولانی، بقایای حباب‌مانند ابرنواخترهایی را نشان می‌دهد که طی هزاران سال منفجر شده‌اند و ماهیت پویای هسته آشفته کهکشان راه شیری را به تصویر می‌کشند. 

شرح تصویر: داده‌های پردازش‌شده جمع‌آوری‌شده توسط تلسکوپ رادیویی «میرکت»، صفحه کهکشان راه شیری را  به همراه یک تصویر گرافیکی که ناحیه بسیار کوچک‌تری را در سمت راست برجسته کرده، نشان می‌دهد. این پدیده توسط مشاهدات نور نزدیک به مادون قرمز تلسکوپ فضایی جیمز وب ثبت شده است. تصویر «MeerKAT» به رنگ‌های آبی، فیروزه‌ای و زرد است و یک مرکز سفید-زرد بسیار روشن دارد که محل سیاه‌چاله ابرپرجرم کهکشان راه شیری را نشان می‌دهد. حباب‌های نقاشی‌ مانند با اندازه‌های مختلف، ابرها و رگه‌های عمودی شبیه به ضربه قلم‌مو، تصویر رادیویی را تشکیل می‌دهند. تصویر الحاقی وب، ستاره‌ها و ابرهای گازی را به رنگ قرمز نشان می‌دهد، به همراه ابری قوسی شکل از فیروزه‌ای روشن که حاوی بسیاری از ویژگی‌های مستقیم و سوزنی شکل است که بیشتر بلوری به نظر می‌رسند تا ابری.