لم يقم العلماء ببناء تلسكوب جيمس ويب الفضائي فقط للعثور على الإجابات. يبحثون عن أسئلة وألغاز جديدة.
وقد وجدوا للتو واحدًا آخر.
باستخدام تلسكوب ويب للنظر مرة أخرى إلى الفترات المبكرة للكون، رأى الباحثون بعضًا من ألمع الأجسام في الكون -الكوازارات- تطفو في فراغ الفضاء، معزولة عن المجرات الأخرى. هذا غريب. الكوازارات هي ثقوب سوداء في مركز المجرات، أضخم بملايين إلى مليارات المرات من الشمس، والتي تطلق انفجارات طاقة قوية في الفضاء (من المواد المتساقطة أو التي تدور بسرعة حول الثقب الأسود). النظرية السائدة والمنطقية هي أن مثل هذه الأجسام الضخمة والجائعة لا يمكن أن تتشكل إلا في المناطق ذات المادة الكثيفة.
ولكن هذا ليس هو الحال دائما.
“خلافًا للاعتقاد السابق، وجدنا أنه في المتوسط، لم تكن هذه النجوم الزائفة موجودة بالضرورة في المناطق ذات الكثافة الأعلى في الكون المبكر. وقالت آنا كريستينا إيلرز، عالمة الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والتي قادت البحث، في بيان: “يبدو أن بعضها في وسط اللامكان”. “من الصعب شرح كيف يمكن لهذه النجوم الزائفة أن تنمو بشكل كبير إذا لم يكن لديها مصدر غذائي.”
علماء ناسا يشاهدون الصور الأولى لمركبة فوييجر. ما رآه أعطاه تزحف.
تم نشر البحث مؤخرًا في مجلة علمية تسمى The مجلة الفيزياء الفلكية.
في الصورة أدناه، يمكنك رؤية أحد النجوم الزائفة المعزولة محاطًا بدائرة باللون الأحمر. ويأمل علماء الفلك في العثور على النجوم الزائفة في وسط المناطق القريبة من المجرات الأخرى. هناك، يمكن لثروة من المواد الكونية أن تدعم خلق هذه الأجسام العملاقة والمضيئة. (في الواقع، “يعد ضوء الكوازار أكثر سطوعًا من جميع النجوم الموجودة في المجرة المضيفة له مجتمعة”، كما توضح وكالة ناسا).
الكوازار معزول في الفضاء ومحاط بدائرة باللون الأحمر.
الائتمان: كريستينا إيليرز / فريق EIGER
في هذه الدراسة، سعى علماء الفلك إلى إلقاء نظرة على بعض أقدم الأجسام في الكون، والتي تم إنشاؤها بعد حوالي 600 إلى 700 مليون سنة من الانفجار الكبير. على سبيل المثال، لن يتشكل نظامنا الشمسي إلا بعد حوالي 8.5 مليار سنة.
التقط تلسكوب ويب، الذي يدور على بعد مليون ميل من الأرض، ضوءًا خافتًا ومنتشرًا للغاية كما فعل منذ آلاف السنين. هذا الضوء يصل إلينا الآن.
سرعة الضوء التدميرية
وقال إيلرز: “إنه لأمر استثنائي أن لدينا الآن تلسكوبات يمكنها التقاط الضوء منذ 13 مليار سنة بتفصيل كبير”. “لأول مرة، يتيح لنا تلسكوب جيمس ويب الفضائي رؤية بيئات هذه النجوم الزائفة، وأين تنمو، وكيف تبدو بيئاتها.”
“إنه لأمر استثنائي أن لدينا الآن تلسكوبات يمكنها التقاط الضوء منذ 13 مليار سنة بتفصيل كبير.”
لا يقتصر هذا اللغز الكوني الأخير على كيفية تشكل هذه النجوم الزائفة بشكل منفصل فحسب، بل يتعلق أيضًا بكيفية تشكلها بهذه السرعة. “السؤال الرئيسي الذي نحاول الإجابة عليه هو، كيف تشكلت هذه الثقوب السوداء التي تبلغ كتلتها مليار شمس عندما كان الكون صغيرًا جدًا؟ وقال إيلرز: “إنها لا تزال في بداياتها”.
على الرغم من أن تلسكوب ويب مصمم للنظر عبر سحب الكون السميكة من الغبار والغاز، إلا أن الباحثين يقولون إنه من الممكن أن يكون هذا الكوازار الغامض محاطًا بالفعل بالمجرات، لكن تلك المجرات مغطاة. لمعرفة ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات مع ويب.
رسم توضيحي فني لتلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي يراقب الكون على بعد مليون ميل من الأرض.
حقوق الصورة: NASA-GSFC / Adriana M. Gutierrez (CI Lab)
القدرات القوية لتلسكوب ويب
تم تصميم تلسكوب ويب – وهو تعاون علمي بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية – للتعمق في أعمق الكون والكشف عن رؤى جديدة حول الكون المبكر. كما أنه يدرس الكواكب المثيرة للاهتمام في مجرتنا، إلى جانب الكواكب والأقمار الموجودة في نظامنا الشمسي.
وإليك كيف حقق ويب إنجازه الذي لا مثيل له، ومن المرجح أن يفعل ذلك لعقود قادمة:
– المرآة العملاقة: ويبلغ عرض مرآة ويب، التي تلتقط الضوء، أكثر من 21 قدمًا. وهذا أكبر مرتين ونصف من مرآة تلسكوب هابل الفضائي. يتيح التقاط المزيد من الضوء لويب رؤية المزيد من الأشياء القديمة البعيدة. يرصد هذا التلسكوب النجوم والمجرات التي تشكلت قبل أكثر من 13 مليار سنة، أي بعد بضع مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير. وقال جان كريتون، عالم الفلك ومدير القبة السماوية مانفريد أولسون في جامعة ويسكونسن ميلووكي، لموقع ماشابل في عام 2021: “سنرى النجوم والمجرات الأولى تتشكل”.
– عرض الأشعة تحت الحمراء: على عكس هابل، الذي ينظر في الغالب إلى الضوء المرئي لنا، فإن ويب هو في المقام الأول تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء، مما يعني أنه يرى الضوء في طيف الأشعة تحت الحمراء. وهذا يسمح لنا برؤية المزيد من الكون. الأشعة تحت الحمراء تدوم لفترة أطول الطول الموجي من الضوء المرئي، لذلك تمر موجات الضوء بكفاءة أكبر عبر السحب الكونية؛ لا يتصادم الضوء في كثير من الأحيان وينتشر بواسطة هذه الجزيئات الصلبة. في نهاية المطاف، يمكن لرؤية ويب بالأشعة تحت الحمراء أن تخترق الأماكن التي لا يستطيع هابل اختراقها.
قال كريتون: “إنه يرفع الغطاء”.
– نظرة خاطفة على الكواكب الخارجية البعيدة: تلسكوب ويب يحمل معدات خاصة تسمى مطياف من شأنها أن تحدث ثورة في فهمنا لهذا العالم البعيد. يمكن للأداة فك رموز الجزيئات (مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) الموجودة في أجواء الكواكب الخارجية البعيدة، سواء كانت عمالقة غازية أو كواكب صخرية أصغر. يلاحظ ويب الكواكب الخارجية في مجرة درب التبانة. من يعرف ماذا سنجد؟
“قد نتعلم أشياء لم نفكر فيها من قبل” مرسيدس لوبيز موراليس، باحثة في الكواكب الخارجية وعالمة فيزياء فلكية في جامعة كاليفورنيا. مركز الفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد وسميثسونيانقال Mashable في عام 2021.
اكتشف علماء الفلك تفاعلًا كيميائيًا مثيرًا للاهتمام على كوكب يبعد 700 سنة ضوئية، وبدأوا في مراقبة أحد أكثر الأماكن المتوقعة بفارغ الصبر في الكون: كوكب صخري بحجم الأرض في النظام الشمسي TRAPPIST.
