پس از سال‌ها تاخیر، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) سرانجام در ۲۵ دسامبر سال ۲۰۲۱ زمین را ترک کرد.
مهندسان و دانشمندانی که روی این پروژه کار کرده بودند با نفسهایی که در سینه حبس شده بود پرتاب را تماشا کردند و امیدوار بودند مشکلی پیش نیاید. حتی پس از پرتاب موفقیتآمیز، نگرانیها چند هفته دیگر ادامه داشت زیرا JWST باید فرآیند پیچیده تاگشایی خود را کامل میکرد.
بعد از رفع چند مشکل جزئی، تلسکوپ آماده جمع‌آوری داده شد. تلسکوپ فضایی جیمز وب دوره جدیدی را در نجوم آغاز کرده است و با بررسی طول موج‌های فروسرخ، نمای بی‌سابقه‌ای را از کیهان ارائه می‌کند.
جیمز وب بیش از دو سال است که تصاویر خارق‌العاده‌ای از کیهان می‌گیرد. با ما همراه باشید تا ۱۰ عکس شگفت‌انگیز را بررسی کنیم.
سحابی‌ها مارپیچ‌های غول‌پیکری از گاز و غبار بین ستاره‌ای هستند. بعضی از انواع سحابی‌ها به مهدکودک ستاره‌ای معروف هستند زیرا ستاره‌ها را پرورش می‌دهند.
گرداب‌های گاز و غبار در این سحابی‌ها ادغام می‌شوند و گرانش آنها ماده بیشتری را جذب می‌کند. در نهایت این توده‌ها درون خود فرو می‌رُمبَند و ستاره‌ها متولد می‌شوند.
یکی از این مهدکودک‌های ستاره‌ای، ستون‌های آفرینش است که وقتی برای اولین بار وقتی توسط تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۵ عکسبرداری شد مورد توجه عموم قرار گرفت.
بلندترین ستون در سمت چپ حدود چهار سال نوری در فضا بالا رفته است و برآمدگی‌های کوچک در انتهای آن تقریبا اندازه کل منظومه شمسی ما هستند.
در حالیکه دید هابل توسط غبار سحابی کور شده بود، دید فروسرخ جیمز وب می‌تواند درون آن را ببیند و درک بهتری از چگونگی شکل‌گیری ستاره‌ها در مهدکودک‌های ستاره‌ای فراهم کند.
«رابرت ویلیامز»، مدیر موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور، اولین رصد میدان عمیق را با استفاده از هابل (زمینه ژرف هابل یا HDF) در دستور کار قرار داد.
در این نوع رصد، تلسکوپ به‌جای مدت معمول، چند روز به بخش خاصی از آسمان نگاه میکرد. وقتی ویلیامز برای اولین بار این ایده را مطرح کرد، بسیاری از اهل فن شوکه شدند.
تلسکوپ‌هایی مثل جیمز وب و هابل ماموریت‌های زیادی داشتند ولی او نوردهی ۱۰ روزه‌ای را پیشنهاد داد. از آن بدتر، منطقه‌ای را انتخاب کرد که هیچ جرم درخشانی در آن نبود و خالی به‌نظر می‌رسید.
این رصد در دسامبر ۱۹۹۵ انجام و ۳۴۲ نوردهی منفرد گرفته شد. نوردهی‌های HDF توانستند فاصله سن و ترکیب کهکشان‌های عکسبرداری‌شده را آشکار کنند.
این رصد به‌قدری موفقیتآمیز بود که جیمز وب آن را تکرار کرد و عکس دیگری از خوشه کهکشانی SMACS 0723 گرفت.
در اولین عکس زمینه ژرف جیمز وب از SMACS 0723 چیزهای زیادی وجود دارد که باید دقیق‌تر بررسی شوند.
کهکشان‌ها توسط نیروی گرانش در یک خوشه کنار هم جمع شده‌اند. جرم ترکیبی آنها می‌تواند نور کهکشان‌های پشتی را دستکاری و خم کند. این پدیده طبیعی عدسی گرانشی نام دارد.
جرم غول پیکر، اجرام پشت خود را بزرگ و خمیده می‌کند و گاهی حتی تصویر آینه‌ای از آنها می‌سازد.
چند کهکشان بازتاب‌شده در این تصویر وجود دارد که می‌توانید آنها را در نوارهای نارنجی رنگی که کنار درخشان‌ترین کهکشان خوشه ای قرار دارند، مشاهده کنید.
هر کهکشانی با مرکز درخشان و پر ستاره‌اش، دو بار در هر نوار ظاهر شده است. می‌توانید لبه‌های آنها را ببینید که مملو از ستاره‌های درخشان هستند.
اورانوس، غول یخی عظیم، اولین سیاره‌ای بود که با تلسکوپ کشف شد. در سال ۱۷۸۱، ستاره‌شناس آلمانی-بریتانیایی «ویلیام هرشل» اورانوس را کشف کرد ولی در ابتدا فکر میکرد دنباله‌دار یا ستاره است. اورانوس ۸۴ سال طول می‌کشد تا دور خورشید بچرخد. این یعنی تقریبا ۱۰ سال دیگر طول می‌کشد تا اورانوس سومین چرخش خود را دور خورشید از زمان کشف کامل کند.
مدار اورانوس چیزی است که آن را از سیاره‌های دیگر در منظومه شمسی متمایز می‌کند. این سیاره برخلاف بقیه روی محور تقریبا افقی دور خورشید می‌چرخد. در نتیجه، هر قطب ۴۲ سال روز مدام و بعد ۴۲ سال تاریکی را تجربه می‌کند.
تصویری که جیمز وب با ابزار NIRCam از اورانوس گرفته است کلاهک قطب شمال آن را همراه با حلقه‌های بیرونی درخشان آن نمایش می‌دهد.
LHS 475 b اولین سیاره فراخورشیدی بود که توسط JWST تایید شد. این سیاره در ابتدا توسط تلسکوپ فضایی TESS ناسا کشف شد و سپس جیمز وب ماهیت واقعی آن را آشکار کرد.
جیمز وب می‌تواند میزان نوری را که از جو سیاره فراخورشیدی عبور می‌کند اندازه‌گیری کند. اخترشناسان نتوانستند هیچ گازی را مثل هیدروژن یا متان در LHS 475 b شناسایی کنند. بنابراین، نتیجه گرفتند که این سیاره فراخورشیدی سنگی جو ندارد.
| برای اطلاع از مقاله شواهدی احتمالی از گذر زهره در سال 1032 میلادی روی لینک کلیک کنید. |
سحابی حلقه نمونه‌ای از سحابی سیاره‌نما است ولی هیچ ارتباطی با سیاره‌ها ندارد.
چند هزار سال پیش، ستاره‌ای در حال مرگ و تبدیل شدن به غول سرخ بود. در طول این فرایند، لایه‌های بیرونی آن تا چند برابر اندازه اصلی باد کرد.
وقتی ستاره‌ای به این شکل منبسط می‌شود، دمای سطح آن از حدود ۵۶۰۰ درجه سانتی‌گراد به ۳۰۰۰-۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. دمای پایین‌تر باعث می‌شود ستاره نور قرمز‌تری تولید کند.
با گذشت زمان، لایه‌های گازی کم‌وبیش آزاد از ستاره دور می‌شوند و ابری کروی از گاز ایجاد می‌کنند که اخترشناسان گذشته آن را با سیاره اشتباه می‌گرفتند.
سحابی جبار مهدکودک ستاره‌ای است که جرمی حدود دو هزار برابر خورشید دارد و بسیار درخشان است. این سحابی بخشی از منطقه‌ای بزرگ‌تر به‌نام هم‌تافت ابر مولکولی جبار است.
ستاره‌ها در سراسر این منطقه شکل می‌گیرند ولی بیشتر در سحابی جبار متمرکز هستند.
ابزارهای جیمز وب چشم‌انداز جدیدی را از این پدیده فراهم می‌کنند. مثلا، درخشان‌ترین ستاره‌ها در عکسی که از سحابی جبار گرفته شده است به‌راحتی قابل‌تشخیص هستند زیرا به‌دلیل پراش معروف این تلسکوپ هشت پر به‌نظر می‌رسند.
کهکشان‌ها ساختارهای غول‌پیکری هستند که از ستاره‌ها، گاز بین ستاره‌ای، غبار و ماده تاریک تشکیل شده‌اند که همگی توسط گرانش کنار هم قرار گرفته‌اند.
کهکشان‌ها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: بیضوی، مارپیچی و نامنظم. حدود یک‌سوم از کهکشان‌های شناخته‌شده بیضوی هستند. آنها گاز و غبار کمی دارند و دیگر مناطق ستاره‌ساز فعال ندارند.
کهکشان‌های مارپیچی، مانند کهکشان راه شیری ما، شبیه قرصی تخت هستند که یک برآمدگی در مرکز آن وجود دارد. آنها ستاره‌های در حال شکل‌گیری در خود دارند و بسیار متداولند.
کهکشان‌های نامنظم در هیچ کدام از این دو دسته قرار نمی‌گیرند و هنگام رصد کیهان اولیه بیشتر مشاهده می‌شوند.
جیمز وب به‌عنوان بخشی از برنامه :فیزیک با تفکیک زاویه‌ای بالا در کهکشان‌های نزدیک" (PHANGS)، ۱۹ کهکشان مارپیچی نزدیک را با جزئیات دقیق ثبت کرد.
HIP 65426 b بسیار بزرگ است، البته در مقایسه با سیاره‌های دیگر.
این سیاره به‌عنوان سیاره فراخورشیدیِ اَبَرمشتری شناخته می‌شود زیرا جرم آن بین شش تا ۱۲ برابر مشتری است و اولین سیاره فراخورشیدی بود که JWST به‌طور مستقیم مشاهده کرد.
در سال ۲۰۲۲، نام رسمی Najsakopajk به آن داده شد که در زبان بومی مکزیکی به‌معنی مادر طبیعت است. Najsakopajk یکی از سوژه‌های موردعلاقه ستاره‌شناسان است زیرا با درک کنونی ما از شکل‌گیری سیاره سازگاری ندارد.
فاصله آن از ستاره مادرش، ماتزا، بسیار زیاد و تقریبا ۱۰۰ برابر فاصله زمین تا خورشید است. این فاصله زیاد باعث شد JWST بتواند نور کم این سیاره را بگیرد. Najsakopajk بیش از ۱۰ هزار بار کم‌نورتر از ستاره میزبان خود در فروسرخ نزدیک و چند هزار بار کم‌نورتر در مادون قرمز میانی است.
جیمز وب برای انجام این کار از تاج‌نگار استفاده کرد. این ابزار به‌طور موثر نور ستاره را مسدود می‌کند تا تلسکوپ بتواند تصویر سیاره را ثبت کند.
تصویربرداری در طول موج‌های مختلف که از توانایی‌های پیشرو و متمایز تلسکوپ فضایی جیمز وب است، می‌تواند ویژگی‌های مختلف سیاره‌های فراخورشیدی را آشکار کند.
جیمز وب حلقه‌های موج‌مانند غبار کیهانی پیرامون ولف-رایه ۱۴۰ را ثبت کرده است. دانشمندان چند دهه است که این ستاره را مطالعه می‌کنند زیرا نمونه‌ای باورنکردنی از تولید گرد و غبار است.این نوع ستاره‌های در حال مرگ به‌دلیل فروپاشی گرانشی سریع خود، از دست دادن جرم عظیمی را تجربه می‌کنند. بااین‌حال، به‌نظر می‌رسد WR 140 غلظت بالایی از گرد و غبار دارد.
دانشمندان مطمئن نیستند که آیا این به‌دلیل فرایندهای هسته‌ای درونی این ستاره است یا به‌خاطر اینکه تنها نیست. ولف-رایه ۱۴۰ با ستاره عظیم دیگری در یک رقص کیهانی دور یکدیگر قفل شده است.
هر هشت سال یک‌بار، این دو ستاره به خاطر مدارشان کنار هم قرار می‌گیرند. وقتی در دورترین فاصله از هم هستند، کمی بیشتر از خورشید و اورانوس از هم فاصله دارند (کمی کمتر از ۳ میلیارد کیلومتر).
در نزدیک‌ترین حالت، مثل خورشید و زمین هستند. بادهای ستاره‌ای آنها گرد و غبار را هدایت می‌کند و الگوی منحصربه‌فرد WR140 را ایجاد می‌کند.
