يساعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي علماء الفلك على رؤية الأشياء التي لا يمكن تفسيرها.

على الأقل ليس بعد.

في الجديد بحث(يفتح في علامة تبويب جديدة) من Webb – أقوى مرصد فضائي تم بناؤه على الإطلاق – أمضى علماء الفلك 50 ساعة في التحديق في أعماق الكون ، واكتشفوا بعض المجرات الأولى التي تشكلت قبل 13 مليار سنة. يعد التقاط مثل هذا المشهد الكوني الغني بأدنى الأشياء التي شاهدتها البشرية إنجازًا مثيرًا للإعجاب. لكن البيانات تكشف أيضًا أن هذه المجرات البدائية أطلقت كميات هائلة من الطاقة في الفضاء – 10 مرات أكثر مما توقع العلماء.

هذا هو السؤال الرئيسي كيف لقد حققت هذه المجرات الجديدة هذا ، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية بابلو ج. وقال بيريز جونزاليس في بيان. ثقوب سوداء غريبة؟ نجوم حية؟ Pérez-González هو مؤلف البحث الذي نُشر في مجلة Science رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

يعد تلسكوب ويب أداة حساسة للغاية قادرة على التقاط بعض الضوء البعيد في الفضاء. ذلك لأن الويب يرى نوعًا من الضوء لا يمكننا رؤيته ، يسمى الأشعة تحت الحمراء ، والذي ينتقل بأطوال موجية أطول من الضوء المرئي. في الأساس ، تمدد الضوء القديم مع توسع الكون ، مما يعني أنه تغير وتحول إلى اللون الأحمر.

يمكن إرجاع الشبكة القوية إلى الطاقة التي أنشأتها المجرات المبكرة. حدد علماء الفلك تشكلت 44 مجرة ​​في أول 500 مليون سنة من الكون. في الأصل ، انبعثت هذه الطاقة على شكل ضوء فوق بنفسجي ، لكنها امتدت إلى الأشعة تحت الحمراء.

في الصورة أدناه التي نشرها الباحثون يمكنكم رؤية:

• اليسار: منظر عميق للكون مع مجرات لولبية واضحة في المقدمة ومجرات أكثر بدائية في المسافة. كل هذه الأجسام مجرات.

• إلى اليمين: مناظر مكبرة لثلاث مجرات شديدة الانزياح نحو الأحمر تنبعث منها كميات غير متوقعة من الطاقة. “لقد تشكلوا في أول 200 إلى 500 مليون سنة بعد الانفجار العظيم ، عندما كان عمر الكون 1-5 في المائة من اليوم. [age]”، يشرح تقرير البحث.

المجرات القديمة التي تم التقاطها بواسطة مسح MIRI العميق للتصوير بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
الائتمان: بييرلويجي رينالدي / رافائيل نافارو كاريرا / بابلو جي بيريز غونزاليس

يُظهر الطيف الكهرومغناطيسي جميع الأطوال الموجية للضوء من الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وما بعدها.
الائتمان: ناسا

قام علماء الفلك بمحاكاة بأجهزة الكمبيوتر المتقدمة كيف تطور الكون على مدى بلايين السنين ، بدءًا من تكوين النجوم والمجرات الأولى ، وفي النهاية تشكيل المادة العضوية الضرورية للحياة. لكن لا توجد محاكاة تتنبأ بمثل هذه الانبعاثات الشديدة من طاقة الأشعة فوق البنفسجية. ماذا يمكن أن يفسر ذلك؟

هذه نجوم شابة نابضة بالحياة ، ربما تكون أكثر سخونة من شمسنا متوسطة الحجم ، تنفث الطاقة في الفضاء. أو، قد يكون هذا الضوء القديم قد تم إنشاؤه بواسطة الثقوب السوداء الهائلة ، وهي أجسام تبلغ كتلتها مئات الآلاف إلى مليارات المرات من كتلة الشمس وتوجد عادةً في مركز المجرات مثل مجرتنا درب التبانة.

لكن هذا يثير سؤالًا آخر: “من أين أتت تلك الثقوب السوداء الهائلة؟” سأل Perez-Gonzalez.

“في الوقت الحالي ، تعطينا JWST أسئلة أكثر من الإجابات ، لكن هذه النتائج الجديدة مثيرة.”

إنه يتساءل كيف يمكن للكون أن يكون قد تشكل في وقت مبكر جدًا ، في وقت مبكر جدًا من تاريخه – بمثل هذه الجاذبية الشديدة التي لا يمكن حتى للضوء الهروب منها. تتكون معظم الثقوب السوداء من انفجار النجوم ، ولكن ربما تكونت هذه الثقوب السوداء بطريقة مختلفة؟ أسئلة كثيرة.

قال الباحثون: “في الوقت الحالي ، تعطينا JWST أسئلة أكثر من الإجابات ، لكن هذه النتائج الجديدة مثيرة”.

ترقبوا المزيد من إجابات الويب والأسئلة.

عرض فنان لتلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي يدور حول الشمس على بعد مليون ميل من الأرض.
الائتمان: ناسا

قدرات قوية لتلسكوب الويب

تم تصميم Webb Telescope – وهو تعاون علمي بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية – للتعمق في الفضاء والكشف عن رؤى غير مسبوقة للكون المبكر. لكنه يأخذ أيضًا نظرة خاطفة على الكواكب الغامضة في مجرتنا وحتى الكواكب في نظامنا الشمسي.

هناك حاجة إلى مزيد من العلم وهل يتم تسليم أخبار التكنولوجيا مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك؟ اشترك في النشرة الإخبارية لـ Light Speed ​​من Mashable اليوم.

إليك كيفية تحقيق الويب لأشياء غير مسبوقة ، وستظل كذلك لعقود:

• مرآة عملاقة: يبلغ ارتفاع مرآة الويب الجذابة للضوء أكثر من 21 قدمًا. إنها أكبر بمرتين ونصف من مرآة تلسكوب هابل الفضائي. يتيح التقاط المزيد من الضوء للويب رؤية المزيد من الأشياء البدائية البعيدة. كما هو موضح أعلاه ، ينظر التلسكوب إلى النجوم والمجرات التي تشكلت قبل 13 مليار سنة ، بعد بضع مئات من ملايين السنين من الانفجار العظيم.

  قال جان كريتون ، عالم الفلك ومدير القبة السماوية مانفريد أولسن في جامعة ويسكونسن ميلووكي ، لموقع Mashable في عام 2021: “سنرى النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت على الإطلاق”.

• عرض الأشعة تحت الحمراء: على عكس هابل ، الذي ينظر في الغالب إلى الضوء المرئي ، فإن ويب هو في الأساس تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، والذي ينظر إلى الضوء في طيف الأشعة تحت الحمراء. يسمح لنا برؤية المزيد من الكون. الأشعة تحت الحمراء أطول أطوال موجية(يفتح في علامة تبويب جديدة) لذا فإن موجات الضوء تنزلق عبر السحب الكونية بشكل أكثر كفاءة من الضوء المرئي. نادرًا ما يصطدم الضوء وينتشر عبر هذه الجسيمات الكثيفة. في النهاية ، سوف تخترق رؤية ويب بالأشعة تحت الحمراء أماكن لا يستطيع هابل ذلك.

  قالت كريتون: “إنها ترفع الحجاب”.

• التحديق في الكواكب الخارجية البعيدة: تلسكوب الويب إنه يحمل معدات خاصة تسمى مقياس الطيف(يفتح في علامة تبويب جديدة) سيحدث هذا ثورة في فهمنا لهذه العوالم البعيدة. ما هي الجزيئات (مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) الموجودة في أجواء الكواكب الخارجية البعيدة – سواء كانت عمالقة غازية أو عوالم صخرية صغيرة. سيبحث ويب في الكواكب الخارجية في مجرة ​​درب التبانة. من يدري ماذا سنجد.

  تقول باحثة الكواكب الخارجية وعالمة الفيزياء الفلكية مرسيدس لوبيز موراليس: “يمكننا تعلم أشياء لم نعتقد أبدًا أنها ممكنة”. مركز الفيزياء الفلكية – هارفارد وسميثسونيان(يفتح في علامة تبويب جديدة)قال في عام 2021 على موقع Mashable.

  بالفعل ، اكتشف علماء الفلك تفاعلات كيميائية مثيرة للاهتمام على كوكب يبعد 700 سنة ضوئية ، وبدأ مرصد TRAPPIST في النظر إلى الكواكب الصخرية بحجم الأرض في النظام الشمسي في أحد أكثر الأماكن المتوقعة في الفضاء.