לפני שנה בדיוק פרסמו אסטרונומים את התמונות המדעיות הראשונות שנעשו בטלסקופ ג'יימס ווב, שגרמו לאופוריה אצל אנשים רבים.
החודשים הבאים הביאו גם צילומים מהפכניים של השמיים, שכל אחד מהם דחף את גבולות הידע שלנו באסטרונומיה, והעשיר את הבנתנו את היקום.
האם אתה לא מתרשם שבהדרגה אנחנו מזכירים פחות ופחות על טלסקופ האבל, ובעיקר מקבלים מסרים חדשים הקשורים לתצפיות של ג'יימס ווב? זה רק רושם. אבל העובדה היא שטלסקופ החלל האבל צילם תמונות ברזולוציה לא הטובה ביותר, ולפעמים מטושטשות לחלוטין, כך שהתמונות האייקוניות (ערפילית הקיל, עמודי הבריאה, אזור יצירת הכוכבים בענן המגלן הקטן) יהיו כעת הרבה יותר טוב. אחרי הכל, הגיע הזמן לפרויקטים חדשים לגמרי, כולל לתצפיות בעומק מֶרחָב. לכן, אפשר לכתוב בלי סוף על עבודת הטלסקופ של ג'יימס ווב. כמובן שזה לא אומר שהאבל איננו, הוא עדיין עובד בגבורה בחלל, אבל הגיע הזמן ליורשו.
כולנו זוכרים את התמונה של הטלסקופ של ג'יימס ווב בחדר הקרקע עם מגן השמש פרוס, שיעילותו תלויה במיקומו במסלול סביב נקודת L2. ועכשיו הוא איפשהו במעמקי היקום חוקר את הקוסמוס ומצלם עצמים מעניינים.
קרא גם: טלפורטציה מנקודת מבט מדעית ועתידו
בקרוב יופיעו טלסקופי חלל חדשים, אבל ה-Webb יישאר הטוב ביותר
ווב (רשמית JWST או טלסקופ החלל ג'יימס ווב) יקבל בעוד מספר חודשים מלווה נוסף במסלול סמוך סביב L2, 1,5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ - טלסקופ אוקלידס לסקר רחב היקף של השמיים, שיחפש סימנים של קיומה של אנרגיה אפלה וחומר אפל כמה שנים לאחר מכן, יצטרף לטלסקופ אוקלידס טלסקופ נוסף - ננסי גרייס רומן (ננסי גרייס רומן - התאומה של האבל), שייכנס למסלול כדור הארץ. עם זאת, ג'יימס ווב הוא שיישאר לאורך זמן טלסקופ החלל הגדול ביותר, עם היכולת הטובה ביותר לראות את הפרטים הן של היקום הקרוב ביותר (מערכת השמש) והן של הפינות הרחוקות ביותר של היקום.
בהמשך השנה יצוין יום הולדת מיוחד נוסף - 30 שנה מאז עבר טלסקופ האבל "ניתוח עיניים", התקנת מכשיר המתקן את התמונה המטושטשת שנוצרה על ידי מראה מלוטשת שלא כהלכה. זה נעשה בדצמבר 1993, יותר משלוש שנים לאחר שהטלסקופ הזה שוגר למסלול.
לטלסקופ של ג'יימס ווב לא היו בעיות כאלה, וביצועי המכשירים שלו עלו על הציפיות הפרועות ביותר של אסטרונומים. כן, למדענים ומהנדסים הייתה שנה לעבור כמה רגעי לחץ ראשוניים, מכיוון שחלק מהאלמנטים הקשורים למכשיר ה-MIRI לתצפיות בטווח האינפרא אדום נכשלו פעמיים (בקיץ 2022 ובאביב 2023). כמו מכשיר NIRISS (חורף 2023), שבעיותיו נגרמו מקרניים קוסמיות.
למרות זאת, ההשקעה בג'יימס ווב השתלמה היטב. הטלסקופ, לפי נתונים רשמיים, עלה 10 מיליארד דולר. ניתן להשוות את הסכום הזה למשל ל-13 מיליארד דולר, שעולה בבניית נושאת המטוסים החדישה ביותר בצי האמריקאי - USS ג'רלד אר פורד. זו לא השוואה מושלמת, אבל היא מראה כיצד ערך הכסף שונה באסטרונומיה ובטכנולוגיה צבאית.
קרא גם:
- התבוננות בכוכב האדום: היסטוריה של אשליות מאדים
- משימות חלל מאוישות: מדוע החזרה לכדור הארץ עדיין מהווה בעיה?
מה הניבו 12 חודשים של תצפיות טלסקופ?
ניתן לקרוא עוד על הטלסקופ, איך הוא בנוי, סודותיו, מחלוקות הקשורות לשם ב הטקסטים הקודמים שלנו. אבל הגיע הזמן לסכם את תוצאות שנת התצפיות, להדגיש את התגליות המעניינות ביותר ולהראות את השפעתן על האסטרונומיה.
היתרונות שהעניק ווב לאסטרונומים הם היכולת לראות עצמים ידועים ברזולוציה גבוהה עוד יותר ולראות דברים שבעבר חמקו מתשומת ליבנו. לפיכך, אסטרונומים קיבלו נתונים רבים שיאפשרו להם לשפר תיאוריות קיימות או ליצור תיאוריות חדשות. למרות שזה נשמע מאוד טריוויאלי, ההישגים של ווב דרשו שיתוף פעולה של מהנדסים ומדענים מכל העולם.
להלן אנו מציגים אוסף של התמונות המעניינות ביותר טֵלֶסקוֹפּ ג'יימס ווב, קיבל עד כה ב-12 חודשים של תצפיות.
מעניין גם: מאדים טרפורמר: האם כוכב הלכת האדום יכול להפוך לכדור הארץ חדש?
מה ווב חוקר? מהאסטרואידים הקרובים ביותר לחור השחור הרחוק ביותר
התצפיות ההשוואתיות הראשונות הראו את הערך של היכולת לראות את הקוסמוס בו-זמנית בתחום הקרוב לאינפרא אדום ובטווח האינפרא אדום האמצעי, שם ניתן לראות מבנים הרבה יותר קרים, בקושי נראים לעין. אנחנו מדברים לא רק על עמודי הבריאה האייקוניים, אלא גם על התבוננות באובייקטים של מערכת השמש. טלסקופ ג'יימס ווב כבר חקר את צדק ושבתאי, סיפק את התמונות הטובות ביותר של טבעות האבק של נפטון, כמו גם של אורנוס וירחיו הרבים. כיצד ראה טלסקופ ווב את אורנוס ואת הטבעות שלו ניתן לראות בתמונה המורחבת עם הלוויינים הגדולים ביותר מסומנים:
בנוסף לכוכבי הלכת, טלסקופ ג'יימס ווב כיוון גם לירחיו של שבתאי, כולל פני השטח והעננים של טיטאן ואנקלדוס הקפוא, שם נראו היטב פליטות של קרח, אדי מים ותרכובות אורגניות המרכיבות את התוריום סביב כוכב הלכת.
ווב גם איפשר למדענים לצפות בחללית ה-DART מתנגשת באסטרואיד דימורפוס בסתיו שעבר, והשנה סייעה לאשר את קיומה של קטגוריה נדירה במיוחד של שביטים שמקורם בחגורת האסטרואידים בין מאדים לצדק. קוטר האסטרואידים הקטנים ביותר ש-ווב צפה באזור זה הם כ-100 מ'.
התעניינו בתצפית על השביט ריאד על ידי טלסקופ ווב. זה מאוד מעניין עבור אסטרונומים כי הוא מכיל מים. למרות שזה לא צריך להיות, בהתחשב במסלול של השביט בחגורת האסטרואידים, שהוא הרבה יותר קרוב לשמש מאשר מסלולי שביטים מעבר לנפטון. ישנן הדמיות ומסקנות בתקשורת שהן אפילו יותר מרשימות, אבל אסטרונומים מרוצים מתרשים כמו זה שבתמונה למעלה.
אסטרונומים גם כיוונו את הטלסקופ לעבר כוכבי לכת חוץ-שמשיים. בינואר גילה טלסקופ ווב את כוכב הלכת הראשון כזה, שנראה דומה לכדור הארץ, למרות שהוא מסתובב סביב השמש שלו במסלול צר מאוד בפרק זמן של יומיים. בעזרת תצפיות אינפרא אדום, ג'יימס ווב הצליח למדוד את הטמפרטורה על פני כוכב הלכת הסלעי Trappist-1 b וצפה בדיסק האבק סביב הכוכב הצעיר AU Microscopii, שעובר אבולוציה דינמית לאחר היווצרות כוכב לכת. כל אחת מהתצפיות הללו מתהדרת ברזולוציית הנתונים הטובה ביותר. הספקטרוסקופים של ווב גילו גם אטמוספרות פלנטריות יוצאות דופן, כמו אטמוספירת הסיליקט סביב כוכב הלכת VHS 1256b.
הענן המולקולרי של Chamaeleon I נראה מרשים בתמונה:
באשר לכוכבים, טלסקופ ווב יכול להגיע לאזורים שבהם יווצרו כוכבים צעירים בעתיד, כמו הענן המולקולרי Chamaeleon I, שבו התגלה קרח, וכן מספר רב של תרכובות אורגניות מורכבות המצביעות על היווצרות כוכבי לכת סביב כוכבים, שבעתיד עשוי להיות תחילתם של חיים מפותחים. בערפילית אוריון, במרחק 1350 שנות אור, גילה טלסקופ ג'יימס ווב את התרכובת המורכבת ביותר, קטיון המתיל, נקודת המוצא להיווצרות צורות מורכבות של פחמן.
כך נראה האזור של ערפילית אוריון, שבו ספקטרוסקופים גילו את החלקיק הפחמני המורכב ביותר הידוע מחוץ למערכת השמש. תמונות מ-NIRCam (קרוב לאינפרא אדום) ו-MIRI (בינוני אינפרא אדום):
מלבד התבוננות בשלבים המוקדמים של היווצרות כוכבים, כמו L1527, טלסקופ ווב צפה גם בשלבים האחרונים של חייהם של כוכבים, כמו וולף-רייט 124 המסיבי והחם, שיהפוך בעתיד לסופרנובה. בשני המקרים נרשמו פרטים בלתי נראים בעבר של חפצים אלה.
רק תראו את התמונות הנפלאות האלה, שבהן משמאל היווצרות, לידתו של כוכב, ומימין השלב האחרון בחייו של כוכב ישן:
הודות למכשיר האינפרא-אדום האמצעי של MIRI, ניתן לראות בין שלל התמונות היפות גם את שרידי הסופרנובה Cassiopeia A. למרות שנראו פעמים רבות בעבר, היה זה טלסקופ ווב שיצר תמונות הרבה יותר ברורות. וזה יאפשר להבין יותר על התהליכים המובילים לפיצוצי סופרנובה, כי הם יוצרים חומר דומה לזה שממנו נוצר פעם כדור הארץ.
ראו איך הטלסקופ ראה את קסיופאה A. אגב, אפשר היה לראות את הערפילית הזו עם מצלמות האינפרא אדום האמצעיות של MIRI.
מערכת השמש, האובייקטים של שביל החלב הם אזור התצפית הקרוב ביותר של טלסקופ ווב. במהלך השנה האחרונה, הטלסקופ צפה גם בגלקסיות אחרות, הרבה יותר רחוקות, כמו אנדרומדה והעננים המגלן. ואלו שבהם ניתן לראות בבירור פרטים, למשל, נתיבי אבק בגלקסיה NGC 1433, שנמצאת במרחק 46 מיליון שנות אור, ולנתח את התפתחות צבירי הכוכבים על סמך התצפיות. ואלה שנמצאים במרחק של מיליארדי שנות אור מאיתנו, שעבורם ניתן לצפות רק בצלליות ובהרכב הכללי שלהם.
התמונות החדות באמת מאפשרות לנו לראות פרטים על המבנה המאובק של הגלקסיה NGC1433 בטווח האינפרא אדום האמצעי. התמונה צולמה כחלק מפרויקט PHANGS (High Angular Resolution Physics in Nearby Galaxies).
עם זאת, גם במקרה האחרון, הטווח של Webb טוב יותר מכל מכשיר שזמין לנו כיום. הכלי החדיש הזה הוא שמאפשר לנו להראות מבנים שלא ראינו בעבר.
אלה כוללים צבירי גלקסיות שמקורם ביקום המוקדם, גלקסיות צעירות שרק אוספות חומר מהסופרנובות הראשונות שלהן, והגלקסיות המרוחקות ביותר ואחת הגלקסיות המוקדמות ביקום (300–500 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול). אלו מבנים שבהם נוצרים כוכבים באופן אינטנסיבי ושכבר היו קיימים כאשר חללים בין-גלקטיים היו מלאים בחומר שעדיין לא מיונן במלואו. שלב זה, כאשר היקום הפך אט אט שקוף לאור, אנו צופים בתמונות שצולמו על ידי טלסקופ ג'יימס ווב.
בהתבוננות באובייקטים הרחוקים ביותר הללו, ווב נעזר גם מהטבע, או ליתר דיוק, תופעת העדשות. הדוגמה המושלמת ביותר לכך היא תמונה של צביר העל פנדורה (או Abell 2744), המכיל גלקסיות עדשות רבות כשהיקום היה בן כמה מאות מיליוני שנים. בהשוואה לטלסקופ האבל, ניתן לקבל תמונות של חלל עמוק מיותר מ-50 מקורות אור עם חשיפות שנמשכות כמה שעות ולא ימים. זוהי האצה עצומה של תצפית.
טלסקופ ג'יימס ווב לכד את צביר העל של גלקסיית פנדורה בצילומים. במקרה של עדשות כבידה, אפילו העלייה הקטנה ביותר ברזולוציה חשובה לאין ערוך עבור מודלים של התופעה והערכת המרחק האמיתי של הגלקסיות העדשות.
על ידי היכולת לצפות בקבוצות של עצמים כה מוקדמים, ווב הצליח לזהות את גרגרי המבנה הקוסמי. הוא מורכב מצבירי גלקסיות הממוקמים בחלל, מופרדים על ידי חללים (עם זאת, בפועל, לא מדובר באזורים ללא חומר). מחקרים אלו מבוצעים כחלק מפרויקט Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), שאיפשר לצפות בחור השחור העתיק ביותר, שקיים כבר 570 מיליון שנים לאחר היווצרות היקום שלנו.
תצפיות על חורים שחורים מרוחקים במרכזי הגלקסיות נעשות באמצעות טכנולוגיית מיקרו-צמצם, פי כמה מעובי שערה אנושית, שניתן לפתוח ולסגור. זה מאפשר ל-Webb לצפות בספקטרום של עד 100 גלקסיות בו-זמנית, מזרז מאוד את העבודה ומעניק לאסטרונומים כמויות אדירות של נתונים, שחלק גדול מהם טרם נותח.
ספקטרה של מספר גלקסיות המתקבלות בו-זמנית באמצעות טכנולוגיית מיקרו-צמצם. זה אולי לא נראה מאוד מעניין לחובבים, אבל אסטרונומים יכולים לכתוב ספר שלם על סמך התמונה הזו בלבד.
להלן מסע תלת מימדי לגלקסיית מייזי, שהתקיימה כשהיקום היה בן 290 מיליון שנים בלבד. הוא מראה את ההבדל במרחקים של עד 5000 גלקסיות בחלק הקטן של השמיים שנצפה על ידי CEERS. במעבר מהגלקסיה הקרובה ביותר למייסי, אנו חוזרים אחורה בזמן 200 מיליון שנה.
מעניין גם:
תמונת יום השנה - אזור היווצרות כוכב רו אופיוצ'י
"ביום השנה הראשון שלו, טלסקופ החלל ג'יימס ווב מילא את הבטחתו לפתוח את היקום, להעניק לאנושות אוצר מרתק של תמונות ומדע שיימשך עשרות שנים", אמר ניקולה פוקס, המדען הראשי של נאס"א, בסיכום יום השנה הראשון. של התצפיות. וקשה שלא להסכים עם המילים הללו.
לרגל יום השנה שלו, טלסקופ ווב צילם את אזור יצירת הכוכבים רו אופיוצ'וס, אחד האזורים הבהירים ביותר של שביל החלב. כוכבים רבים שם רק נוצרים והם חבויים בענני האבק השולטים באזור הכתום-צהוב של התמונה. פרט לאחד שהצליח לזרוח מבעד לאבק, השאר הם כ-50 כוכבים דומים או קטנים מהשמש.
אותם כוכבים שנולדים איכשהו מתגלים לעינינו ברגע שבו, זורחים בפעם הראשונה, הם מתחילים לפזר את החומר שמסביב.
ניתן לראות זאת בתמונה בצורה של סילוני (פסים) אדומים וסגולים של מימן מולקולרי המקרינים בשני כיוונים ממיקומם של הכוכבים. הודות לטלסקופ ג'יימס ווב, מספר כה גדול של סילונים חופפים נצפתה באזור זה בפעם הראשונה.
ערפילית רו אופיוצ'וס ממוקמת במרחק של 390 שנות אור בקבוצת הכוכבים אופיוצ'וס. התבוננות בו עם ציוד חובבני מצריכה צילום בחשיפה ארוכה, אבל אפשר לנסות למצוא כוכב קרוב עם שם זהה לערפילית ללא מצלמה. הבהירות שלו היא 4,6 בעוצמה. המשמעות היא שניתן לראות אותו הרחק מאורות העיר עם ראות טובה גם בעין בלתי מזוינת. ואם לא בעין בלתי מזוינת, אז בהחלט עם משקפת.
בתנאים קשים יותר, נאלץ להסתפק בתצפיות על הכוכב אנטארס בקבוצת הכוכבים עקרב, שנמצאת גם היא בקרבת מקום בערפילית. הקיץ הוא הזמן הטוב ביותר לצפות בחפצים אלה באוקראינה, כי אז הם נראים נמוך מעל האופק הדרומי.
והטלסקופ ג'יימס ווב ממשיך במסעו ביקום, חוקר כוכבים, צבירים וערפיליות חדשים. הוא יוכל להתבונן בעבר של היקום, לגלות כיצד נולדים כוכבים וכוכבי לכת, מה שיאפשר לנו להבין טוב יותר את מקורו של כדור הארץ שלנו.
מעניין גם: