تلسكوب جيمس ويب يصل إلى مرحلة جديدة

يصل تلسكوب جيمس ويب إلى نقطة تحول جديدة
يصل تلسكوب جيمس ويب إلى نقطة تحول جديدة - كان المجال الفائق العمق لتلسكوب هابل الفضائي هو محور المسح المتقدم العميق خارج المجرة JWST (JADES). استخدم العلماء تسعة نطاقات مختلفة من الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء لمراقبة المجال باستخدام أداة Webb's NIRCam. بحث العلماء عن المجرات الصغيرة التي يمكن رؤيتها في الأشعة تحت الحمراء ولكن أطيافها انقطعت فجأة من هذه الصور عند طول موجي رئيسي يُعرف باسم حيود ليمان (يظهر على اليسار). أنتجت أداة Webb's NIRSpec قياس انزياح أحمر دقيق لكل مجرة ​​(يظهر على اليمين). أربعة من المجرات التي تمت دراستها ذات أهمية خاصة ، حيث وجد أنها تشكلت في فترة غير مسبوقة. تشكلت هذه المجرات بعد أقل من 400 مليون سنة من الانفجار العظيم ، أو حوالي 2٪ من العمر الحالي للكون. الائتمان: NASA و ESA و CSA و STScI و M. Zamani (ESA / Webb) و L. Hustak (STScI)

تم الإبلاغ عن أقدم المجرات المؤكدة من قبل فريق عالمي من الباحثين باستخدام معلومات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. نظرًا لأن هذه المجرات تشكلت بعد أقل من 400 مليون سنة من الانفجار العظيم ، عندما كان الكون 2٪ فقط من عمره الحالي ، فقد استغرق ضوءها أكثر من 13,4 مليار سنة للوصول إلينا.

اقترحت بيانات Webb السابقة مرشحين محتملين لهذه المجرات الفتية. تم الآن تأكيد هذه الأهداف باستخدام الفحوصات الطيفية وتظهر أنماطًا يمكن التعرف عليها في بصمات أصابع الضوء من هذه المجرات الخافتة للغاية.

"كان من المهم جدًا إظهار أن هذه المجرات كانت موجودة بالفعل في بدايات الكون. قالت عالمة الفلك والمؤلفة المشاركة إيما كورتيس ليك من جامعة هيرتفوردشاير في المملكة المتحدة: "من المحتمل جدًا أن تبدو المجرات القريبة مثل المجرات البعيدة." إنجاز مثير للغاية لهذه المهمة ".

تم تطوير اثنين من الأدوات في Webb ، الكاميرا القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIRCam) وجهاز الطيف بالأشعة تحت الحمراء القريبة ، من قبل العلماء الذين يعملون معًا لإنتاج النتائج (NIRSpec).

مصدر الإلهام الرئيسي لهذه المعدات هو دراسة أضعف وأقدم المجرات. تم اقتراح JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) ، وهي مهمة طموحة مكرسة لما يزيد قليلاً عن شهر من تقسيم التلسكوب لمدة عامين ، من قبل فرق الأدوات في عام 2015 وتهدف إلى تقديم نظرة غير مسبوقة للكون المبكر بعمق وتفاصيل .

أكثر من 10 عالم فلك من 80 دول مختلفة هم جزء من الشراكة العالمية المعروفة باسم JADES.

تعاون فريق NIRCam و NIRSpec لتشغيل برنامج المراقبة هذا ، وهذه البيانات هي نتاج هذا التعاون.

كان المجال الفائق العمق لتلسكوب هابل الفضائي موضوع الموجة الأولى من أرصاد JADES. ركز كل تلسكوب رئيسي تقريبًا على هذه المنطقة الصغيرة من السماء لأكثر من 20 عامًا ، مما أدى إلى إنشاء مجموعة بيانات حساسة بشكل لا يصدق تغطي الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله. يتم الآن توفير أضعف وأفضل الصور التي تمت مشاهدتها على الإطلاق بواسطة Webb ، الذي يضيف وجهة نظره الخاصة.

كان المكون الأول لبرنامج JADES هو NIRCam ، والذي استخدم أكثر من عشرة أيام من وقت المهمة لرصد الفضاء بتسعة ألوان مختلفة من الأشعة تحت الحمراء وتقديم صور جميلة للسماء. الحقل أكبر بـ 15 مرة من أعمق صور الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب هابل الفضائي ، ولكنه أعمق بكثير وأكثر وضوحًا عند هذه الأطوال الموجية. إذا نظرنا إليها من مسافة ميل ، فإن الصورة هي ببساطة حجم الإنسان.

ومع ذلك ، فهي تحتوي على حوالي 100.000 مجرة ​​، تم التقاط كل منها في مرحلة ما من تاريخها منذ مليارات السنين.

قال برانت روبرتسون عضو فريق العلوم في NIRCam من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز: "بعد 350 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم ، وجدنا المجرات لأول مرة ، ونحن واثقون تمامًا من بعدهم المذهل". إن العثور على هذه المجرات المبكرة في مثل هذه الصور الممتازة هو تجربة فريدة من نوعها ،

يمكن تمييز ألوان المجرات متعددة الأطوال الموجية في بدايات الكون عن هذه الصور. يتوسع الكون ، ويمتد الطول الموجي للضوء ، والضوء القادم من هذه المجرات الأحدث قد تمدد حتى 14 مرة.

يسعى علماء الفلك وراء المجرات الخافتة المرئية بالأشعة تحت الحمراء التي يختفي ضوءها فجأة عند طول موجي كبير. يؤدي توسع الكون إلى تحريك نقطة الانكسار في طيف كل مجرة. قام فريق JADES بمسح صور Webb ضوئيًا للعثور على هؤلاء المرشحين المميزين.

ثم استخدموا أداة NIRSpec لجمع البيانات خلال فترة مراقبة واحدة مدتها ثلاثة أيام و 28 ساعة. لاستكشاف الأنماط التي خلفتها الذرات في كل مجرة ​​في الطيف ، جمع العلماء الضوء من 250 مجرة ​​باهتة. أعطى هذا قياسًا دقيقًا للانزياح الأحمر لكل مجرة ​​وكشف عن خصائص الغاز والنجوم في هذه المجرات.

قال ستيفانو كارنياني ، عالم الفلك في Scuola Normale Superiore الإيطالي والمؤلف المشارك للدراسة ، إن هذه هي أضعف أطياف الأشعة تحت الحمراء التي تم تسجيلها على الإطلاق. إنها تظهر ما يمكننا توقع رؤيته: قياس دقيق لطول موجة القص للضوء الناجم عن تشتت الهيدروجين بين المجرات.

أربعة من المجرات التي تمت دراستها ذات أهمية خاصة ، حيث وجد أنها تشكلت في فترة غير مسبوقة. وفقًا للبيانات التي أكدها التحليل الطيفي ، فإن هذه المجرات الأربع في انزياح أحمر بأكثر من 13 ، بما في ذلك اثنتان عند انزياح أحمر بمقدار 10. هذا يفتح منطقة جديدة في البحث عن المجرات البعيدة ، لأنه يتوافق مع وقت كان فيه الكون يبلغ حوالي 330 مليون سنة. نظرًا لبعدها الهائل عنا ، فإن هذه المجرات باهتة جدًا.

بفضل الدقة الفائقة لـ Webb ، سيتمكن علماء الفلك الآن من استكشاف خصائص هذه المجرات.

علق عالم الفلك والمؤلف المشارك ساندرو تاكيلا ، من جامعة كامبريدج في إنجلترا: "بدون معرفة المراحل المبكرة لنمو المجرة ، قد يكون من الصعب فهم المجرة. تمامًا كما هو الحال مع البشر ، فإن تأثيرات هذه الأجيال الأولى من النجوم لها تأثير كبير على الأحداث اللاحقة. يسعدنا أن نكون قادرين على المساهمة في الكشف عن هذه القصة. العديد من الأسئلة حول المجرات تنتظر إمكانات ويب التحويلية ".

المصدر: phys.org/news

Günceleme: 10/12/2022 17:35

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz