تلسکوپ جیمز وب هر هفنه از خودش برای زمین سلفی میفرسته
1.تلسکوپ فضایی جیمز وب، در تصویر تازهای که از سوی ناسا و آژانس فضایی اروپا منتشر شده است، جزئیات خیرهکننده جدیدی از تکهای از کیهان را در فاصله ۳۲ میلیون سال نوری از ما فاش کرده است.
فناوری فروسرخ این تلسکوپ که در دسامبر ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد، امکان دید واضحتری از کهکشان معروف به «فانتوم» را فراهم کرده است.
ناسا و آژانس فضایی اروپا اعلام کردند: «دید تیزبین جیمز وب، رشتههای ظریفی از گاز و غبار را در بازوهای مارپیچی بزرگی که از مرکز این تصویر به بیرون میپیچد آشکار کرده است.»
این دو نهاد معتبر فضایی در بیانیهای گفتند: «فقدان گاز در منطقه مرکزی منظرهای از خوشه ستارهای را در مرکز کهکشان نشان میدهد.»
این جرم آسمانی چرخان که بهطور رسمی ام۷۴ (M74) نامیده میشود در صورت فلکی حوت در فاصله ۳۲ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد.
صورت فلکی حوت نخستین بار در سال ۱۷۸۰ میلادی کشف شد. قطر آن ۹۵ هزار سال نوری است و تخمین زده میشود که حدود ۱۰۰ میلیارد ستاره را در خود جای داده باشد.
تصویر جیمز وب، زائدههای درخشان سفید، قرمز، صورتی و آبی روشن، غبار و ستارگان کهکشان را نشان میدهد که در اطراف یک مرکز آبی روشن میچرخند و همگی در پس زمینه تاریک فضای عمیق قرار گرفتهاند.
مقایسه تصاویر هابل با جیمز وب از کهکشان فانتومناسا و آژانس فضایی اروپا
رنگ قرمز نشان دهنده گرد و غبار است اما رنگ نارنجی روشن نشان دهنده گرد و غبار داغتر است. هسته اتمی آن و ستارگان جوان به رنگ آبی است و ستارهگان قدیمیتر به رنگ سبز و فیروزهای مشخص شدهاند. لکههای صورتی نشان دهنده تشکیل ستاره است.
تلسکوپ هابل پیش از این از این کهکشان عکس گرفته بوده که بازوهای آبی و صورتی مارپیچی کهکشان را به تصویر میکشید اما در عوض مرکز درخشان آن به رنگ زرد بود. هابل با استفاده از دوربین پیشرفته خود تصاویر واضحی در طول موجهای فرابنفش و مرئی از این کهکشان گرفته بود.
ترکیب دادههای تلسکوپها در طیف الکترومغناطیسی به دانشمندان کمک میکند تا شگفتیهای نجومی را بهتر درک کنند.
ناسا و آژانس فضایی اروپا گفتند که کهکشان فانتوم «هدف مورد علاقه اخترشناسانی است که منشا و ساختار مارپیچهای کهکشانی را مطالعه میکنند.» این دو نهاد اضافه کردند، تصویری که جیمز وب گرفته به آنها کمک میکند «درباره نخستین مراحل تشکیل ستاره در کیهان بیشتر بیاموزند» و اطلاعات بیشتری درباره ۱۹ کهکشان ستاره ساز نزدیک به کهکشان راه شیری کسب کنند.
توانایی وب برای دریافت طول موجهای طولانیتر نور به دانشمندان این امکان را میدهد تا مناطق ستارهزایی را در کهکشانهایی مانند کهکشان فانتوم مشخص کنند.
در این بیانیه آمده است: «ستارهشناسان همچنین از این تصویر برای نشان دادن دقیق مناطق ستارهساز در کهکشانها، اندازهگیری دقیق جرم و سن خوشههای ستارهای و به دست آوردن بینشی درباره ماهیت دانههای کوچک غبار در حال حرکت در فضای بین ستارهای استفاده خواهند کرد.»
2.ستاره دوتایی که تقریبا در فاصله ۵۶۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی ماکیان
ستارگان دوتایی، دو ستاره هستند که به دور یک مرکز جرم مشترک قرار دارند. میچرخند.
ستاره پرنورتر بهعنوان ستاره اولیه در نظر گرفته میشود، در حالی که ستاره کمنور بهعنوان ستاره ثانویه طبقهبندی میشود.
وب این دو ستاره را با جزئیات خیرهکننده، با حلقههای نوری که به بیرون تابش میکنند، به تصویر کشیده است.
این نوع حلقهها از «تعامل» بین این جفت ستارهها تولید میشوند.
کارشناسان سایت ساینس آلرت توضیح دادند: «فعل و انفعالات آنها، فورانهای دورهای دقیقی از غبار ایجاد میکند که در طول زمان در پوستهها به فضای اطراف این جفت گسترش مییابد.»
این پوستههای گرد و غبار در فروسرخ میدرخشند، که به ابزار حساسی مانند دوربینMIRI Webb اجازه میدهد تا آنها را با جزئیات دقیق ثبت کند.
3.بررسی کشف عجیب دانشمندان در مورد گرانش با کمک جیمز وب
دانشمندان به کمک جیمز وب میتوانند، کشف جالبی در مورد گرانش داشته باشند. جیمز وب و سایر تلسکوپها، تحولات مهمی ایجاد خواهند کرد.
آیا نظریه نسبیت انیشتین رد میشود؟ آیا ماهیت نیروی گرانش در طول زمان تغییر کرده است؟ در ادامه این مطلب گجت نیوز به این سوالات مهم پاسخ خواهیم داد و به کشف عجیب دانشمندان در مورد گرانش خواهیم پرداخت که با کمک جیمز وب صورت میگیرد.
بیشتر از یک قرن از زمانی میگذرد که دانشمندان پی بردند که جهان از زمان بیگ بنگ در حال انبساط بوده است. در ۸ میلیارد سال اول، نرخ انبساط نسبتاً ثابت بود؛ زیرا توسط نیروی گرانش مهار میشد.
با این حال به لطف تلسکوپ فضایی هابل، ستاره شناسان متوجه شدند که تقریباً از ۵ میلیارد سال پیش، سرعت انبساط در حال افزایش بوده است. درک این موضوع منجر به نظریهای شد که به طور گسترده پذیرفته شد.
در این نظریه گفته شد که یک نیروی مرموز (معروف به انرژی تاریک) پشت این انبساط است. اما برخی معتقدند که درواقع نیروی گرانش در طول زمان تغییر کرده است. این یک فرضیه بحث برانگیز است؛ زیرا به این معنی است که نظریه نسبیت عام انیشتین اشتباه است.
مطالعه جدید دانشمندان درباره گرانش
اخیراً یک مطالعه جدید توسط همکاری بینالمللی بررسی انرژی تاریک (به اختصار DES) صورت گرفت که براساس آن، ماهیت گرانش در طول تاریخ کیهان ثابت مانده است و تغییری نکرده است.
این یافتهها اندکی قبل از ارسال دو تلسکوپ فضایی نسل جدید (نانسی گریس رومن و اقلدیس) به فضا با هدف اندازه گیریهای دقیقتر گرانش و نقش گرانش در تکامل کیهان، صورت میگیرد.
همکاری بینالمللی DES شامل محققانی از دانشگاهها و موسسات در ایالات متحده، بریتانیا، شیلی، اسپانیا، برزیل، آلمان، ژاپن، ایتالیا، استرالیا، نروژ و سوئیس است. یافتههای سال سوم تحقیقات این گروه در کنفرانس بینالمللی فیزیک ذرات و کیهان در تاریخ ۲۲ تا ۲۶ آگوست در ریودوژانیرو ارائه شد.
مقالهای در این باره با عنوان «نتایج سال سوم بررسی انرژی تاریک:محدودیتهای گسترش Lambda CDM با لنز ضعیف و خوشهبندی کهکشانی» نیز منتشر شد.
نظریه نسبیت عام انیشتین که در سال ۱۹۱۵ نهایی شد، چگونگی تغییر انحنای فضازمان در حضور گرانش را توضیح میدهد. در طی بیش از یک قرن، این نظریه انیشتین تقریباً همه چیز در جهان ما را با دقت پیشبینی کرد؛ از مدار عطارد و عدسی گرانشی گرفته تا وجود سیاه چالهها.
تردید دانشمندان درباره نظریه انیشتین
اما در فاصله بین دهههای ۱۹۶۰ تا ۱۹۹۰ میلادی، دو چیز مغایر با نظریه کشف شد که باعث شد، ستاره شناسان در مورد درستی نظریه انیشتین تردید کنند. به گفته ستاره شناسان، اولین مسئله این بود که اثرات گرانشی ساختارهای عظیم، مانند کهکشانها و خوشههای کهکشانی با جرم مشاهده شدهی آنها مطابقت نداشتند.
این مسئله باعث ایجاد نظریهای دیگر شد که بر طبق آن فضا با جرم نامرئی پر شده است که از طریق گرانش با ماده عادی (درخشان یا مرئی) در تعامل است. در همین حین، انبساط مشاهده شده کیهان و چگونگی قرار گرفتن آن در معرض شتاب باعث ایجاد نظریه انرژی تاریک و مدل کیهان شناسی ماده تاریک سرد لامبدا (Lambda CDM) شد.
ماده تاریک سرد یک تفسیر است که برطبق آن، این جرم از ذرات بزرگ و آهسته تشکیل شده است و لامبدا نمایندهی انرژی تاریک است. بر اساس تئوری، این دو نیرو، ۹۵ درصد از کل محتوای انرژی جرمی کیهان را تشکیل میدهند. البته تاکنون شواهد مستقیمی از این تئوری پیدا نشده است و تمام تلاشها در این راه با شکست مواجه شدهاند.
درنتیجه تنها گزینهی ممکن این است که نسبیت اصلاح شود تا این مغایرتها توضیح داده شوند. برای درک این مسئله، اعضای DES از تلسکوپ ۴ متری Victor M. Blanco در رصدخانهی Cerro Telolo Inter-American در شیلی استفاده کردند تا کهکشانهایی در فاصلهی ۵ میلیارد سال نوری را مشاهده کنند.
آنها امیدوار بودند که بتوانند تعیین کنند که آیا گرانش در طول ۵ میلیارد سال گذشته (از زمان شروع شتاب) یا در فواصل کیهانی تغییر کرده است یا خیر.
همچنین آنها از دادههای سایر تلسکوپها از جمله ماهواره پلانک آژانس فضایی اروپا استفاده کردند. این ماهواره از سال ۲۰۰۹ مشغول به نقشه برداری از پس زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) بوده است.
اعضای DES به این موضوع توجه زیادی داشتند که تصاویر حاوی اعوجاجهای ظریف ناشی از ماده تاریک (عدسیهای گرانشی) بودند. همانطور که تصاویر اولیه منتشر شده از تلسکوپ جیمز وب نشان دادند، دانشمندان میتوانند قدرت گرانش را با تجزیه و تحلیل میزان تحریف فضازمان به وسیله عدسیهای گرانشی استنتاج کنند.
خبر خوب دانشمندان درباره نظریه انیشتین و جیمز وب
تاکنون اعضای DES، شکل بیش از ۱۰۰ میلیون کهکشان را اندازه گیری کردهاند و همه این مشاهدات با پیشبینیهای نظریه نسبیت عام انیشتین، مطابقت دارد. بنابراین خبر خوب این است که نظریه انیشتین هنوز پابرجا است. اما با این حال معمای انرژی تاریک فعلا پابرجا است.
خوشبختانه دانشمندان مجبور نیستند خیلی برای در دسترس قرار گرفتن دادههای جدید و دقیقتر صبر کنند. زیرا اقلدیس قرار است تا سال ۲۰۲۳ پرتاب شود. ماموریت اقلدیس این است که هندسه کیهان را ترسیم کند و به ۸ میلیارد سال گذشته نگاه کند تا اثرات ماده تاریک و انرژی تاریک را اندازه گیری کند.
همچنین تلسکوپ فضایی رومی ناسی گریس تا ماه مه سال ۲۰۲۷ به آن ملحق خواهد شد که قرار است به بیش از ۱۱ میلیارد سال گذشته نگاه کند.
این تلسکوپها، دقیقترین بررسیهای کیهان شناسی خواهند بود که تاکنون انجام شدهاند و انتظار میرود که قانع کنندهترین شواهد را برای رد یا تایید مدل Lambda CDM ارائه دهند.
برداشت یک هنرمند از تلسکوپ فضایی رومی ناسی گریس
یکی از نویسندگان مطالعهی اخیر (اگنس فرته) در یک بیانیه مطبوعاتی گفت:
هنوز جا برای به چالش کشیدن نظریه گرانش انیشتین وجود دارد؛ زیرا اندازهگیریها، دقیق و دقیقتر میشوند. اما ما هنوز کارهای زیادی باید انجام دهیم تا برای اقلدیس و رومی (نانسی گریس) آماده شویم. بنابراین ضرورت دارد که به همکاری با دانشمندان سراسر جهان ادامه دهیم.
مشاهدات تلسکوپ جیمز وب همچنین این امکان را به ستاره شناسان میدهد که تکامل کیهان را از دورههای اولیه ترسیم کنند. فعالیتها در این راه باعث یافتن پاسخ برخی از مبهمترین اسرار جهان میشود.
این اسرار شامل نحوه تطابق نسبیت، جرم و انبساط جهان است. مشاهدات دانشمندان از جیمز وب میتواند بینشی درمورد نحوه تعامل گرانش و سایر نیروهای اساسی جهان (نظریه همه چیز) ارائه دهد.
یک چیز که دوره کنونی نجوم را خاص میکند این است که بررسیهای بلندمدت و ابزارهای نسل بعدی در کنار هم قرار میگیرند تا تئوریها را آزمایش کنند. پیشرفتهای بالقوهای که در راه هستند ممکن است هم باعث خوشحالی هم سردرگمی ما شوند؛ اما در نهایت نگاه ما را به جهان متحول خواهند کرد.
4.کشف جدید تلسکوپ جیمز وب؛ برای نخستین بار دیاکسیدکربن در جو سیارهای فراخورشیدی شناسایی شد
تلسکوپ چند ماهه جیمز وب، یک کشف علمی بزرگ دیگر را به فهرست رو به رشد خود اضافه کرد. این تلسکوپ فضایی برای نخستین بار نشانههایی از دیاکسید کربن در جو سیارهای خارج از منظومه شمسی را شناسایی کرد.
گرچه این سیاره فراخورشیدی هرگز نمیتواند شرایط حیاتی را که ما میشناسیم فراهم کند اما کشف موفقیتآمیز دیاکسیدکربن محققان را امیدوار میکند مشاهدات مشابهی را بر روی اجرام صخرهای انجام دهند که شانس زندگی در آنها بیشتر است.
ناتالی باتالها، استاد دانشگاه کالیفرنیا در سانتاکروز و یکی از صدها نفری که روی پروژه جیمز وب کار میکند در توییتی نوشت: «نخستین چیزی که به ذهنم رسید این بود که ما واقعا فرصتی برای تشخیص جو سیارات به اندازه زمین داریم.»
مطالعه این دانشمندان بر روی سیاره فراخورشیدی WASP-39 انجام شد که یک غول گازی داغ است که به دور ستارهای در فاصله ۷۰۰ سال نوری از ما میچرخد. نتایج این مطالعه بهزودی در مجله نیچر منتشر خواهد شد.
پیر اولیویه لاگاژ، اختر فیزیکدان از کمیسیون انرژی اتمی فرانسه به فرانسپرس گفت: «برای من این دریچهای را برای تحقیقات آینده درباره ابر زمینها [سیارات بزرگتر از زمین از کوچکتر از نپتون] یا حتی سیارات به اندازه زمین باز میکند.»
ناسا در بیانیهای اعلام کرد که شناسایی دیاکسیدکربن به دانشمندان کمک میکند تا درباره چگونگی شکلگیری WASP-39 اطلاعات بیشتری کسب کنند. جرم این سیاره فراخورشیدی که از هر چهار روز زمینی یکبار به دور ستاره خود میچرخد، یک چهارم سیاره مشتری است اما قطر آن ۱.۳ برابر بیشتر است.
فرکانس مدار و جو بزرگ آن، این سیاره فراخورشیدی را به یک نامزد ایدهآل برای آزمایش اولیه طیفنگار مادون قرمز پیشرفته جیمز وب تبدیل کرد.
هربار که سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره خود عبور میکند، مقدار تقریبا نامحسوسی از نور را مسدود میکند. اما در اطراف لبههای سیاره، مقدار کمی نور از جو عبور میکند.
طیفنگار نزدیک مادون قرمز جیمز وب (NIRSpec) میتواند تغییرات کوچکی را که جو روی نور ایجاد میکند، تشخیص دهد و به دانشمند این امکان داده میشود ترکیب گاز آن را تعیین کنند.
تلسکوپهای هابل و اسپیترز پیش از این بخار آب، سدیم و پتاسیم را در جو WASP-39 شناسایی کرده بودند اما اکنون با کمک جیمز وب میتوان دیاکسید کربن را به این فهرست اضافه کرد.
ظفر رستمکولوف، نویسنده این پژوهش نیز گفت که چنین کشفی یک مرحله بسیار مهم در علم سیارات فراخورشیدی است.
5.تصویر جیمز وب از حلقه اینشتین در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری زمین
تصویری از حلقه اینشتین که گفته میشود توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب ثبت شده توسط یک دانشجوی فارغالتحصیل رشته نجوم منتشر شده است
به نقل از ساینسآلرت، از زمانی که اولین تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب در ماه ژوئیه منتشر شدند، رسانهها و شبکههای اجتماعی مملو از تصاویر شگفتانگیز مسحور کنندهای از سیاره مشتری گرفته تا دورترین ستارههای شناخته شده جهان شدند.
اکنون، وب بار دیگر تصویری خیره کننده ثبت کرده است. این تلسکوپ فضایی این بار حلقه تقریباً کامل اینشتین را که در فاصله تقریبی ۱۲ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، ثبت کرده است.
میتوانید این تصویر رنگی را که توسط دانشجوی فارغ التحصیل رشته نجوم با نام کاربری اسپیسگای(Spaceguy۴۴) در ردیت(Reddit) به اشتراک گذاشته شده است در ادامه مشاهده کنید.
در اخترشناسی رصدی، حلقه اینشتین زمانی رخ میدهد که نور یک کهکشان یا ستاره در مسیر رسیدن به زمین از کنار یک جرم بزرگ کیهانی عبور میکند. به دلیل همگرایی گرانشی نور منحرف میشود و طوری به نظر میرسد که نور از نواحی مختلفی آمده است. اگر منبع نور، عدسی و ناظر همه در یک راستا باشند، نور به صورت یک حلقه ظاهر میشود.
کهکشان مورد بحث ما "SPT-S J۰۴۱۸۳۹-۴۷۵۱.۸ " نام دارد و ۱۲ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. اسپیسگای یک نمای دورتر از آن را نیز پردازش کرده است.
طبق گفته او، اگر به خاطر حلقه اینشتین نبود، ما اصلا نمیتوانستیم این کهکشان را ببینیم.
وجود حلقههای اینشتین، علاوه بر زیبایی، به ما این امکان را میدهد که کهکشانهایی را که مشاهده آنها در غیر این صورت تقریباً غیرممکن است، مطالعه کنیم. اینشتین این فرآیند را پیشبینی کرده بود و از این رو نام او را به آن اختصاص دادهاند.
اگرچه رصد حلقههای اینشتین اتفاقی نادر است، اما بی سابقه نیست. هابل پیش از این تصاویری از حلقههای دیدنی اینشتین گرفته بود.
این اولین باری نیست که وب تصویری از حلقه اینشتین "SPT-S J۰۴۱۸۳۹-۴۷۵۱.۸ " ثبت میکند.
دوربین مادون قرمز نزدیک این تلسکوپ فضایی(NIRCam) از همان منطقه در ماه اوت تصویربرداری کرد و اسپیسگای آن را رنگی و منتشر کرد. اما این تصویر آنقدر واضح نبود.
در آخرین تصویر، دادهها توسط دوربین ابزار مادون قرمز میانی(MIRI) گرفته شده و از پورتال مست(MAST) این تلسکوپ دانلود شدهاند.
در این تصاویر از سه فیلتر مختلف استفاده شده است. فیلتر قرمز که نور را در طول موجهای ۱۰ میکرومتر جذب میکند. سبز برای طول موجهای ۷.۷ میکرومتر و آبی برای طول موجهای ۵.۶ میکرومتر است.
در نهایت این تصاویر توسط اسپیسگای رنگ آمیزی و پردازش شدند.