همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب

همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب

فهرست مطالب

فهرست

این تصویر، اولین عکسی است که از جیمز وب منتشر می‌شود و متعاقبا تصاویر جدیدتر منتشر خواهد شد و این مطلب به روز رسانی می‌شود. این عکس به اندازه یک دانه شن از فضای بزرگ میدان دید جیمز وب است. به عبارتی اگر یک دانه شن را در فاصله طول دست خود رو به آسمان بگیرید چنین تصویری خواهید دید. در این میدان دید کوچک اما هزاران کهکشان دیده می‌شود. برخی از آنها، خمیده دیده می‌شوند. چون این خوشه کهکشانی مانند یک عدسی گرانشی است و پرتوهای نور کهکشان‌های عقب‌تر در جلوی دید دوربین جیمز وب را خم می‌کند و به این شکل دیده می‌شوند.

James Webb First Picture 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب

این تصویر در مراسمی با حضور رئیس جمهور امریکا در کاخ سفید رونمایی شد. تصویر خیره‌کننده بالا، اولین کهکشان‌ها بعد از مهبانگ (Big Bang) را به نمایش می‌گذارد و واضح‌ترین تصویر فروسرخ کیهان که تا کنون ثبت شده است. نام این تصویر، “نخستین تصویر میدان عمیق وب” نام دارد و در خوشه کهکشانی اس‌‌ام‌ای‌سی‌اس (0723 SMACS0723) قرار دارد.

تصویر یاد شده در مدت 12.5 ساعت گرفته شده و یک دستاورد عالی است زیرا چنین تصویری برای تلسکوپ هابل به شرط فراهم بودن امکانات خنک‌کاری تجهیزات تصویربرداری فروسرخ در حد جیمز وب، هفته‌ها و بلکه‌ ماه‌ها زمان می‌برد.

جدیدترین تصاویری که از جیمز وب منتشر شد تصاویر زیر است:

سحابی حلقه جنوبی NGC 3132

سحابی حلقه جنوبی NGC 3132
سحابی حلقه جنوبی NGC 3132

مشاهده سایز اصلی تصویر

 

به دلیل تصویربرداری جیمز وب در نور مادون قرمز نزدیک، امکان دیدن ستارگان در ورای غبارها و سحابی‌ها فراهم شده است. ستاره درخشان در مرکز حلقه سحابی جنوبی دیده می‌شود ولی این ستاره نقش حمایتی در شکل‌دهی سحابی اطراف را دارد. ستاره دوم که به سختی در پایین سمت چپ، در امتداد یکی از میخ‌های پراشِ ستاره درخشان دیده می‌شود، منبع سحابی است. حداقل هشت لایه گاز و غبار طی هزاران سال به اطراف پرتاب کرده است.

تا به حال عکس‌های زیادی از این سحابی گرفته شده است ولی هیچکدام به این دقت نبوده و نتوانسته پشت این لایه‌های غبار که ستارگانی مخفی شده‌اند را نشان دهند.

سحابی حلقه جنوبی، در صورت فلکی ولا Vela قرار دارد. این سحابی همچنین به Caldwell 74 نیز معروف است و در فاصله 2500 سال نوری از ما قرار دارد.

ستاره درخشان مرکز این سحابی، یک ستاره در حال مرگ است. احتمالا می‌دانید که ستارگان در پایان عمر خود ابتدا متورم شده و به هلیوم‌سوزی می‌پردازند و با پایان این سوخت در طی شاید میلیون‌ها سال، رفته رفته کوچک شده و بر اساس جرمی که داشتند با یک انفجار عظیم به نام ابرنواختر به ستاره نوترونی تبدیل می‌شوند یا اگر جرمشان کم باشد بدون انفجار به کوتوله سفید یا اگر جرمشان بسیار زیاد باشد، به سیاه‌چاله تبدیل می‌شوند و سیاه‌چاله‌ها هم بعد از میلیون‌ها یا میلیاردها سال با پایان جرمشان از بین می‌روند و ذرات آن در فضا پراکنده می‌شود. پس یکی از این حالات برای ستاره درخشان مرکز این سحابی پدید خواهد آمد.

ستاره دوم که یک کوتوله سفید است و در سالهای پایانی عمر خود به سر می‌برد، در عکس زیر که آن هم توسط جیمز وب و توسط دوربین MIRI تصویربرداری شده به وضوح بیشتری مشخص است.

image 10991 2e Southern Ring Nebula 2 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
سحابی حلقه جنوبی NGC 3132 – در دو برداشت با طول موج‌های متفاوت توسط جیمز وب

مشاهده سایز اصلی تصویر

 

ذراتی که این دو در فضا پخش کرده‌اند باعث تشکیل این سحابی گردیده است و ستاره کوتوله سفید به عنوان منبع شکل‌گیری این سحابی شناخته می‌شود. بعد از پایان عمر این دو ستاره، گرد و غباری که این دو ستاره در فضا پراکنده کرده‌اند طی میلیون‌ها سال زمینی باعث تولد سیاره یا ستارگان دیگر خواهد شد.

پنج قلوی استفان

پنج‌قلوی استفان
پنج قلوی استفان

مشاهده سایز اصلی تصویر

 

این پنج کهکشان با نام پنج قلوی استفان در صورت فلکی اسب بالدار قرار دارد و در فاصله 290 میلیون سال نوری از ما قرار دارد. به دلیل دوری فاصله، به‌ نظر می‌آید آنها در کنار هم هستند ولی 4 کهکشان از این 5 کهکشان، در تعامل با یکدیگرند. جالب است بدانید آنها در کنار یکدیگر نیستند و عکس، تخت بنظر می‌آید ولی فاصله زیادی از همدیگر دارند. مثلا آخرین کهکشان از ما 290 میلیون سال نوری فاصله دارد و کهکشان پنجم که به تنهایی در پایین تصویر دیده می‌شود در فاصله 40 میلیون سال نوری از ماست.

تصویر با کیفیت جیمز وب از این کهکشان‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا تعامل کهکشان‌هایی که در همپوشانی همدیگر قرار دارند را دقیق بررسی کنند.

تصویر بالا یکی از بزرگترین تصاویری است که تا بحال گرفته شده است و گفته شده یک پنجم قطر ماه را پوشش می‌دهد. این تصویر شامل 150 میلیون پیکسل است و از تقریبا 1000 فایل تصویری مجزا ساخته شده است. گروه‌بندی بصری این پنج کهکشان توسط دوربین مادون قرمز نزدیک جیمز وب NIRCam و ابزار فروسرخ میانی MIRI ثبت شده است.

سحابی کارینا

سحابی کارینو
سحابی کارینا

مشاهده سایز اصلی تصویر

 

 تا بحال دانش کمی در مورد تولد ستارگان وجود داشت. همانطور که اشاره کردیم غبارهای ستارگان از بین رفته تبدیل به سحابی می‌شوند و منشا پیداش ستارگان جدید یا حتی سیاره‌های جدید می‌شوند. این بخشی از سحابی کارینا است با نام علمی NGC 3324 در بخش شمال غربی سحابی کارینا از نقطه دید ماست. به دلیل شباهت این سحابی از دید ما، به صخره یا کوه‌های سنگی معروف است. تصویر بالا توسط دوربین NIRCam جیمز وب در نور فروسرخ گرفته شده است.

این سحابی را ستاره‌ساز می‌نامند و پیش از این، این قضیه بسیار مبهم بوده است ولی با تصویرِ با کیفیتِ جدید وب، بسیاری نقاط نادیده که در پشت غبارها پنهان بود، نمایان شد و مشخص شد که ستاره‌های بسیاری از گرد و غبار آن در حال شکل‌گیری‌اند. جالب است بدانید این سحابی 300 سال نوری وسعت دارد و در فاصله حدود 7600 سال نوری از ما و در کهکشان راه شیری است. قله‌های این سحابی صخره‌ مانند، گاه تا 7 سال نوری می‌رسد. تصویر این سحابی یکی از چشم‌نوازترین تصاویر کیهانی است.

طبق گفته ناسا تابش‌های تاول‌زا و فرابنفش ستاره‌های جوان، دیواره‌ سحابی را با فرسایش آهسته از بین می‌برد. ستون‌های دراماتیک بر فراز دیواره‌های گازی درخشان، در برابر این تابش مقاومت می‌کنند. بخاری که به نظر می‌رسد از کوه‌های آسمانی برمی‌خیزد در واقع تشکیل شده از گازهای داغ، یونیزه و گردوغبار داغی هست که به دلیل تشعشعات پی در پی و بی‌امان، از سحابی دور می‌شود.

تصاویر دیگری نیز از جیمز وب منتشر شده ولی با ترکیب داده‌هایی همراه هست و مانند تصاویر قبل بدون تغییر نیستند. مانند تصویر زیر:

سحابی کارینا

مشاهده سایز اصلی تصویر

سیاره WASP-96 b

این تصویر مربوط به سیاره فراخورشیدی WASP-96 b است. سیاره‌ای غول‌پیکر که پیش از این مشکوک به داشتن عناصر حیاتی مانند آب بود. برای همین با جیمز وب تصویربرداری شد و دانشمندان مشغول مطالعه این سیاره هستند تا ببینند آیا امکان حیات دارد یا خیر. این سیاره در فاصله حدود 1150 سال نوری از زمین است و هر 3.4 روز زمینی به دور ستاره خود می‌گردد و اندازه آن تقریبا نیمی از سیاره هرمزد (مشتری) است و اولین بار در سال 2014 کشف آن، اعلام شد.

ناسا بنا به دلایل نامعلومی تصویر اصلی را منتشر نکرده و فقط به تجزیه و تحلیل طیفی از جو WASP-96 b روی بک‌گراندی که احتمالا یکی از تصاویر گرفته شده توسط جیمز وب است بسنده کرده و این بک‌گراند احتمالا عبور همین سیاره از مقابل یک ستاره است.

متن زیر در مورد سیاره WASP-96 b با ترجمه هلومگ، توسط ناسا منتشر شده است:

طیف انتقالی که از یک رصد یگانه با استفاده از دوربین مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف NIRISS ساخته شده است. این تصویر ویژگی‌های جوی سیاره فراخورشیدی غول‌پیکرِ گاز داغ WASP-96 را نشان می‌دهد.

نحوه تصویربرداری و تست تصویر اولیه جیمز وب

و در پایان تصاویری از ترازبندی آینه‌ها با عنوان مهندسی تست تصویر و نحوه عملکرد این آینه‌ها در هنگام تصویربرداری را مشاهده می‌کنید.

ابزار NIRSpec آماده جهت تصویربرداری
ابزار NIRSpec آماده جهت تصویربرداری

 

سنسور هدایت فعال یک پیش‌نمایش تصادفی تهیه می‌کند.سنسور هدایت فعال یک پیش‌نمایش تصادفی تهیه می‌کند.

 

آمادگی طیف‌نگار بدون شکاف NIRISS برای تصویربرداری از کیهان با بیش از 2000 رنگ مادون قرمز
آمادگی طیف‌نگار بدون شکاف NIRISS برای تصویربرداری از کیهان با بیش از 2000 رنگ مادون قرمز

 

طیف‌سنج مادون قرمز میانی وب، مولکول‌ها و عنصرها را نمایان می‌کند
طیف‌سنج مادون قرمز میانی وب، مولکول‌ها و عنصرها را نمایان می‌کند

 

webbs mid infrared spectroscopy will reveal molecules elements 52184594070 o 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
نمودار بالا محدوده طول موج MIRI MRS داده‌های کالیبره و مهندسی شده از کهکشان سیفرت NGC 6552 (خط قرمز) در صورت فلکی دراکو است. این مقایسه مربوط به تلسکوپ وب و اسپیتزر است. خط آبی طیف اسپیتزر IRS با وضوح طیفی پایین‌تری است. این مشاهدات و مقایسه برای تست و کالیبره وب انجام شد.

 

نمای شارپ‌تر میری MIRI وب به نسبت تلسکوپ اسپیتزر نمای شارپ‌تر میری (MIRI) وب به نسبت تلسکوپ اسپیتزر در طول موج‌های 8 میکرومتر برای اسپیتزر و 7.7 میکرومتر برای وب است. تصویر میری وب، گاز میان ستاره‌ای را با جزئیات بی‌سابقه‌ای نشان می‌دهد. در اینجا می‌توانید انتشار مولکول‌های کربن و هیدروژن را ببینید که نقش مهمی در تعادل حرارتی و شیمیِ گازِ میان‌ستاره‌ای دارند. مطالعاتی مانند اینها با میری به ستاره‌شناسان کمک می‌کند تا بینش جدیدی در مورد تولد ستارگان و منظومه‌های پیش‌سیاره‌ای ارائه دهد.

 

نکات مهم بررسی وضوح تصویر وب.
نکات مهم بررسی وضوح تصویر وب.

 

نکات مهم بررسی وضوح تصویر وب.
برای این آزمایش، وب به بخشی از ابر ماژلانی بزرگِ یک کهکشانِ اقماریِ کوچکِ راه شیری متمرکز شد که میدان متراکمی از صدها هزار ستاره را در تمام حسگرهای رصدخانه فراهم می‌کند. اندازه‌ها و موقعیت‌های تصاویر بالا، آرایش نسبی هر یک از ابزارهای وب را در صفحه کانونی تلسکوپ نشان می‌دهد که هر کدام به سمت قسمتی از آسمان نسبت به یکدیگر که اندکی منحرف شده‌اند، متمرکز شده‌اند. سه ابزار تصویربرداری Webb عبارتند از NIRCam (تصاویر در اینجا با طول موج 2 میکرون نشان داده شده است)، NIRISS (در اینجا با 1.5 میکرون) و MIRI (در 7.7 میکرون، طول موج بلندتری که انتشار را از ابرهای میان‌ستاره‌ای و همچنین نور ستاره‌ها نشان می‌دهد). NIRSpec یک طیف‌نگار است نه یک تصویرگر، اما می‌تواند تصاویری مانند تصویر 1.1 میکرونی که در اینجا نشان داده شده است، برای کالیبراسیون و به دست آوردن هدف، بگیرد. مناطق تاریکِ قابل مشاهده در بخش‌هایی از داده‌های NIRSpec به دلیل ساختارهای آرایه ریز شاتر آن است و دارای چند صد هزار شاتر قابل کنترل است که می‌توان آنها را باز یا بسته کرد تا انتخاب کند کدام نور به طیف‌نگار فرستاده ‌شود. در نهایت، سنسور هدایت خوب وب، ستاره‌های راهنما را دنبال می‌کند تا تلسکوپ با دقت زیاد به سمت آنها متمرکز شود. دو سنسور آن معمولاً برای تصویربرداری علمی استفاده نمی‌شوند، اما می‌توانند تصاویر کالیبراسیون مانند آنچه در اینجا نشان داده شده است، بگیرند. این داده‌های تصویر نه تنها برای ارزیابی وضوح تصویر، بلکه برای اندازه‌گیری و کالیبره کردن دقیق اعوجاج‌ها و ترازهای تصویر ظریف بین سنسورها به عنوان بخشی از فرآیند کلی کالیبراسیون ابزار وب استفاده می‌شود.

 

telescope alignment evaluation image 51942047253 o 3 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
تصویر ارزیابی تراز تلسکوپ. در حالی که هدف از این تصویر، تمرکز روی ستاره‌های درخشان در مرکز برای ارزیابی هم‌ترازی بود، اپتیک وب و NIRCam آنقدر حساس هستند که کهکشان‌ها و ستاره‌هایی که در پس‌زمینه هستند را نیز نشان می‌دهند. در این مرحله از هم‌ترازی آینه‌ایِ وب که به عنوان «فازبندی خوب» شناخته می‌شود، هر یک از بخش‌های آینه اولیه برای تولید یک تصویر یکپارچه از همان ستاره را تنها با استفاده از ابزار NIRCam تنظیم می‌کند. این تصویر از ستاره 2MASS J17554042+6551277 نام دارد، از یک فیلتر قرمز برای بهینه‌سازی کنتراست بصری استفاده می‌کند.

 

سلفی تلسکوپ جیمزوباین “سلفی” جدید با استفاده از یک لنز تصویربرداری تخصصی مردمک چشم در داخل ابزار NIRCam ساخته شده است که برای گرفتن تصاویر از بخش‌های آینه اولیه به جای تصاویر از آسمان طراحی شده است. این پیکربندی در طول عملیات علمی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و صرفاً برای اهداف مهندسی و تراز استفاده می‌شود. در این تصویر، تمام 18 بخش آینه اصلی وب در حال جمع‌آوری نور از یک ستاره به صورت هماهنگ نشان داده شده‌اند.

 

primary mirror selfie 51885950254 o 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
این سلفی اولین سلفی گرفته شده توسط جیمز وب بود و در اولین روزهای تراز آینه‌ها برای تصویربرداری گرفته شد. لنزی که این سلفی را گرفته برای مقاصد علمی نیست و تنها برای مهندسی است تا دانشمندان بدانند وضعیت آینه‌ها به چه صورت است. آنچه در تصویر بالا می‌بینید آینه اصلی وب است و در حال تصویربرداری از یک ستاره درخشان است. تمام آینه‌ها نور ستاره‌ها را می‌بینند اما آن بخش روشن، دقیقا همسو با ستاره مورد نظر است و احتمالا همان تصویر ارزیابی تلسکوپ بوده است.

 

photons received webb sees its first star 18 times 51886277650 o 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
این تصویر موزاییکی از یک ستاره در صورت فلکی دب اکبر به نام HD 84406 است. انتخاب این ستاره به دلیل ایزوله بودن و محصور نبودن آن در میان ستارگان دیگر است تا به راحتی قابل شناسایی باشد و باعث می‌شود نور پس‌زمینه کاهش یابد. هر نقطه مربوط به یک بخش از آینه اولیه و مطابق با انتظارها و شبیه‌سازی‌هایی است که دانشمندان از تصاویر اولیه داشتند.

 

photons received webb sees its first star 18 times 51884660047 o 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
نام‌گذاری هر بخش از نور دیده شده در آینه‌ها با هر بخش آینه. هر کدام از آینه‌های شش‌ضلعی جیمز وب یک نام مشخص دارد تا دانشمندان بتوانند سریع‌تر و راحت‌تر آینه‌ها را تراز و تصاویر را دریافت کنند.

 

webb team brings 18 dots of starlight into hexagonal formation 51889624786 o 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
تشکیل آرایه تصاویر در آینه اصلی وب. هم‌ترازی اولیه با نقاطی از نور ستاره‌ای که در الگویی شبیه به شکل لانه زنبوری آینه اولیه مرتب شده‌اند، «آرایه تصویر» نامیده می‌شود.

 

webb team brings 18 dots of starlight into hexagonal formation labeled 51890278910 o 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
برای تکمیل مرحله اول هم ترازی، تیم مدیریت تلسکوپ، بخش‌های آینه اولیه را حرکت داد تا نقاط نور ستاره را در یک آرایه تصویر شش ضلعی مرتب کنند. هر نقطه از نور ستاره با بخش آینه‌ای که آن را گرفته است، برچسب‌گذاری شده است.

 

1111 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
این آرایه تصویر شش ضلعی که توسط ابزار NIRCam گرفته شده است، پیشرفت انجام شده در مرحله تراز بخش را نشان می‌دهد و 18 بخش آینه اصلی وب و آینه ثانویه را با استفاده از حرکات دقیقی که از مرکز مدیریت جیمز وب در زمین فرمان داده می‌شود، تراز می‌کند.

 

222 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
در طول این مرحله از هم‌ترازی که به عنوان “پشته‌سازی تصویر” شناخته می‌شود، تصاویر بخش‌های تکی آینه‌های شش ضلعی جابه‌جا می‌شوند تا دقیقاً در مرکز میدان بیفتند تا به جای 18 تصویر، یک تصویر یکپارچه ایجاد کنند. در این تصویر، تمام 18 بخش روی هم قرار دارند. پس از مراحل تراز بعدی، تصویر حتی واضح‌تر خواهد بود.

 

333 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
هرمزد (مشتری) و برخی از ماه‌های آن از طریق فیلتر 3.23 میکرونی NIRCam دیده می‌شوند.

 

444 1 | هلومگ | همسایگان فضایی ما، اولین تصویر رنگی از جیمز وب
هرمزد و ماه آن اروپا، سمت چپ، از طریق فیلتر 2.12 میکرونی NIRCam تلسکوپ فضایی جیمز وب دیده می‌شوند. اروپا به صورت یک دایره کوچک سیاه ظاهر می‌شود که یک ستاره درخشان از لبه های آن فوران می‌کند.

نوشته‌های مرتبط

اشتراک در
اطلاع از
guest

4 نظرات
قدیمی‌ترین
تازه‌ترین بیشترین رأی
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
4
0
سوال خود را بپرسیدx