التقط تلسكوب ويب للتو منظرًا لعالم بعيد قبل أن يختفي

نحن نعيش في العصر الذهبي لاكتشاف الكوكب.

يستخدم علماء الفلك التلسكوبات الحديثة، سواء على الأرض أو في الفضاء، للعثور على كواكب خارج نظامنا الشمسي أو تكبيرها، والتي تسمى الكواكب الخارجية. بعضها عبارة عن كواكب أرضية فائقة. وبعضها بحجم الأرض. وبعضها عمالقة الغاز. وما بعدها. كل هذه الاكتشافات الكوكبية، والتي انتهت الآن 5700 تساعدنا الاكتشافات المؤكدة على فهم ما هو موجود هناك، والكشف عما إذا كان نظامنا الشمسي نموذجيًا أم لا غير نمطي، مكان في الكون.

وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي، الذي يدور على بعد مليون ميل من الأرض، نظر العلماء عن كثب إلى كوكب AF Lep b، وهو كوكب غازي صغير للغاية يبلغ عمره 23 مليون سنة فقط. (يبلغ عمر الأرض حوالي 4.5 مليار سنة). لكن لم يكن لديهم الكثير من الوقت. مدار الكوكب الخارجي يجعله يقترب من نجمه، الذي سيجعل سطوعه من المستحيل رؤية AF Lep b لأكثر من عقد من الزمن.

وقال كايل فرانسون، عالم الفلك وطالب الدراسات العليا في جامعة تكساس في أوستن، في بيان: “إن AF Lep b على الحافة الداخلية من إمكانية اكتشافه”. “على الرغم من أنه حساس للغاية، إلا أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي أصغر من أكبر التلسكوبات الموجودة على الأرض.”

وعلى عجل، تقدم فريق البحث بطلب للحصول على “الوقت التقديري للمدير” من معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور، الذي يدير تلسكوب ويب. لقد حصلوا عليه.

أصبحت الصور ممكنة أيضًا بفضل الكوروناغراف الخاص بـ Webb، والذي يحجب معظم الضوء القوي القادم من نجم قريب، مما يسمح بمراقبة هدف أكثر خفوتًا (مثل الكوكب). في هذه الحالة، حجب الإكليل 90% من ضوء النجم.

يُظهر المنظر أدناه عرضًا مكبرًا لـ AF Lep b، الذي يقع على بعد 88 سنة ضوئية. إنه الجسم ذو اللون الأزرق الفاتح الموجود على يسار رمز النجمة الصفراء (تم حجب النجم الفعلي بواسطة إكليل ويب). ومع ذلك، فإن هذه الكمية الضئيلة من ضوء الكواكب توفر لعلماء الفلك ثروة من المعلومات، والتي تم نشرها مؤخرًا في منشور علمي خاضع لمراجعة النظراء رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

يحمل ويب مجموعة من الأدوات الأخرى، مثل مقياس الطيف الذي يمكنه اكتشاف العناصر أو الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي لعالم بعيد. ووجد علماء الفلك أن AF Lep b، الذي تبلغ كتلته حوالي ثلاثة أضعاف كتلة كوكب المشتري، يتمتع بـ “جو نشط للغاية”. على سبيل المثال، اكتشفوا غاز أول أكسيد الكربون. وأضاف ويليام بالمر، المؤلف المشارك في البحث في جامعة جونز هوبكنز: “الطريقة الوحيدة لإيصال هذا النوع من الغاز إلى الغلاف الجوي العلوي للكوكب هي من خلال تيارات صاعدة قوية”.

رسم توضيحي فني لتلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي يراقب الكون على بعد مليون ميل من الأرض.
حقوق الصورة: NASA-GSFC / أدريانا إم جوتيريز (مختبر CI)

ويتوقع علماء الفلك معرفة المزيد عن خيرات الكواكب الخارجية في السنوات المقبلة.

“هناك الكثير في المستقبل.”

وقال بريندان باولر، عالم الفلك في جامعة تكساس في أوستن والمؤلف المشارك في الدراسة، في مقالة له: “في الصورة الكبيرة، تم أخذ هذه البيانات في السنة الثانية من عمليات تلسكوب جيمس ويب الفضائي. هناك الكثير في المستقبل”. إفادة. “لا يتعلق الأمر فقط بالكواكب التي نعرفها الآن. بل يتعلق أيضًا بالكواكب التي نكتشفها قريبًا. وهذا ينذر ببعض الأعمال المثيرة التي سنراها في السنوات القادمة.”

قدرات تلسكوب ويب القوية

تم تصميم تلسكوب ويب – وهو عبارة عن تعاون علمي بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية – للنظر في أعمق الكون والكشف عن رؤى جديدة حول الكون المبكر. ولكن كما هو موضح أعلاه، فهو يدرس أيضًا الكواكب المثيرة للاهتمام في مجرتنا، إلى جانب الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي.

وإليك كيفية تحقيق Webb لمآثر لا مثيل لها، ومن المرجح أن يفعل ذلك لعقود قادمة:

– المرآة العملاقة: يبلغ عرض مرآة ويب، التي تلتقط الضوء، أكثر من 21 قدمًا. وهذا أكبر بمرتين ونصف من مرآة تلسكوب هابل الفضائي. يتيح التقاط المزيد من الضوء لويب رؤية المزيد من الأشياء القديمة البعيدة. وينظر التلسكوب إلى النجوم والمجرات التي تشكلت منذ أكثر من 13 مليار سنة، أي بعد بضع مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير. قال جان كريتون، عالم الفلك ومدير القبة السماوية مانفريد أولسون 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 يرى الضوء المرئي بالنسبة لنا إلى حد كبير، 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 لديها أطول الأطوال الموجية من الضوء المرئي، وبالتالي فإن موجات الضوء تنزلق بكفاءة أكبر عبر السحب الكونية؛ لا يصطدم الضوء في كثير من الأحيان بهذه الجزيئات المكتظة بكثافة ولا ينتشر بها. في نهاية المطاف، يمكن لبصر ويب بالأشعة تحت الحمراء أن يخترق الأماكن التي لا يستطيع هابل اختراقها.

قال كريتون: “إنه يرفع الحجاب”.

– النظر إلى الكواكب الخارجية البعيدة: تلسكوب ويب يحمل معدات متخصصة تسمى أجهزة قياس الطيف من شأنها أن تحدث ثورة في فهمنا لهذه العوالم البعيدة. يمكن للأدوات فك رموز الجزيئات (مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) الموجودة في أجواء الكواكب الخارجية البعيدة، سواء كانت عمالقة غازية أو عوالم صخرية أصغر. ينظر ويب إلى الكواكب الخارجية في مجرة ​​درب التبانة. من يعرف ماذا سنجد؟

“قد نتعلم أشياء لم نفكر فيها أبدًا” مرسيدس لوبيز موراليس، باحثة في الكواكب الخارجية وعالمة فيزياء فلكية في مركز الفيزياء الفلكية-هارفارد وسميثسونيانوقال Mashable في عام 2021.

لقد نجح علماء الفلك بالفعل في العثور على تفاعلات كيميائية مثيرة للاهتمام على كوكب يبعد 700 سنة ضوئية، وبدأوا في النظر إلى أحد أكثر الأماكن المتوقعة في الكون: الكواكب الصخرية ذات الحجم الأرضي في النظام الشمسي TRAPPIST.