علوم ويب: ولادة النجوم والأنظمة الكوكبية الأولية

سيكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي قادراً على النظر عبر سحب الغبار الكثيفة التي تحجب الرؤية عن المراصد العاملة في المجال المرئي من الطيف مثل هابل؛ وفي داخل هذه السحب، تجري عملية ولادة النجوم والأنظمة الكوكبية.

• ماذا يُوجد داخل سحب الغبار هذه؟ 

نُشاهد هنا السديم الشهير المعروف بأعمدة الخلق، كما تم تصويره من قِبل تلسكوب هابل الفضائي. وعلى الرغم من جمال هذه الصور، إلا أنه لازال هناك نجومٌ مدفونة داخل غبار الأعمدة ولا يستطيع هابل رؤيتها، وذلك الأمر ناتج عن قيام الغبار بحجب الضوء المرئي الصادر عن تلك النجوم. 

لكن ماذا لو كان لدينا مشاهد أخرى، غير الصور القادمة من تلسكوب هابل، وكانت هذه المشاهد معتمدة على الأشعة تحت الحمراء القريبة (near-infrared) كالصورة التالية: 

تستطيع الأشعة تحت الحمراء الكشف عن النجوم المختفية في الغبار وجعلها مرئية. ولو كان بإمكان هابل، الذي يُعتبر مثالياً بالنسبة للضوء المرئي، التقاط صورة بالأشعة القريبة من تحت الحمراء، ماذا كنتَ سترى؟ تخيل الآن المشهد الذي سيحصل عليه تلسكوب ويب المثالي في المجال القريب من تحت الأحمر، والذي يمتلك قدرةً تفوق قدرة هابل بمئة مرة! 

إليك سديم آخر، وهو "الجبال الصوفية" الموجودة في سديم كارينا، كما شُوهدت في صور هابل، ففي اليمين نرى مشهدًا بالأشعة تحت الحمراء وفي اليسار نفس المشهد بالضوء المرئي:

هناك الكثير من النجوم التي أصبحت مرئية ولم تكن كذلك في السابق. 

• كيف يجري الأمر؟ 

يُمكننا محاولة القيام بتجربة ذهنية؛ ماذا لو أردتَ وضع يدك في كيس قمامة؟ 

يدك مختفية الآن، إنها غير مرئية.

لكن إذا نظرت إلى ذراعك وكيس القمامة باستخدام كاميرا تعمل في المجال تحت الأحمر؟ تذكر أن الأشعة تحت الحمراء هي بشكلٍ أساسي حرارة. وفي الوقت الذي لا تستطيع فيه عينيك رؤية دفء ذراعك الموجودة تحت البلاستيك البارد، ستتمكن الكاميرا تحت الحمراء من الرؤية عبر الكيس! 

تعمل التلسكوبات تحت الحمراء بالطريقة ذاتها. إنها تشاهد الحرارة أو الضوء تحت الأحمر الصادر عن النجوم الموجودة داخل سحب الغبار الأكثر برودة. وإليك مثال آخر هو سديم رأس الحصان المذهل. هنا بالأشعة المرئية:

وإليك نسخة نُشرت حديثاً لهذا السديم وهي توضحه باستخدام الضوء تحت الأحمر:

ستسمح قدرات التصوير والتحليل الطيفي الفريدة لتلسكوب ويب، بدراسة النجوم أثناء تشكلها في الشرانق الغبارية. بالإضافة إلى ذلك، ستكون قادرةً على تصوير الأقراص المكونة من المواد الساخنة المحيطة بتلك النجوم الشابة، والتي تُصور لنا بدايات تشكل الأنظمة الكوكبية، كما سيسمح التلسكوب بدراسة الجزيئات العضوية الضرورية لتطور الحياة. 

ويُبين هذا الفيديو كيف سيُبحر تلسكوب جيمس ويب الفضائي داخل العقد الغبارية حيث تتشكل النجوم والكواكب الشابة:

 

 

 

---

ترجمة: همام بيطار

التدقيق اللغوي: إيمان العماري