رصد جيمس ويب إشارةً من موضع في الفضاء لا يُرى فيه شيء؛ والعلماء في حيرة
أذهلت الإشارة الغامضة التي رصدها جيمس ويب من نقطة في الفضاء الخالي لم يُرصد فيها شيء من قبل، الفلكيين، وفتحت لغزاً عميقاً أمام عالم العلم. وقد أجرى تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، أقوى مرصد لدى البشرية، كما فعل هابل، مسحاً لعمق حقل هابل فائق العمق (HUDF)؛ وهي منطقة غنية بالنجوم في كوكبة الفرن ...
0 أرسلت بواسطة: كيان رضائي في 23 أكتوبر 2015 الساعة 14:46
أذهلت إشارة جيمس ويب الغامضة من مكان لم يسبق له مثيل في الفضاء علماء الفلك وفتحت لغزًا عميقًا لعالم العلوم.
قام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، وهو أقوى مرصد بشري، مثل هابل، بدراسة عمق مجال هابل فائق العمق (HUDF)؛ منطقة مليئة بالنجوم في كوكبة الفرن، والتي كانت منذ فترة طويلة مكانًا لمراقبة علماء الفلك وتحتوي على عشرات الآلاف من المجرات. والآن، تمكن هذا التلسكوب المتطور الموجود في نفس المنطقة من اكتشاف ظاهرة غريبة تركت العديد من الأسئلة حول الفضاء والكون دون إجابة.
ملاحظة غير مسبوقة في الفضاء السحيق
على الرغم من مظهرها العادي، إلا أن هذه المنطقة الصغيرة وغير المهمة في كوكبة Ursa كانت واحدة من أكثر النقاط التي تمت دراستها في السماء لسنوات. وقد حدق فيه تلسكوب هابل الفضائي لأكثر من 270 ساعة لتسجيل مجال هابل فائق العمق؛ منطقة تحتوي على ما يقرب من 10000 مجرة تمتد لمليارات السنين الضوئية في الكون.
وكان من الطبيعي بعد إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي بقدراته الأكثر حساسية للأشعة تحت الحمراء، أن تشير مراياه الذهبية أيضًا إلى نفس المنطقة من الفضاء لاكتشاف النتائج المخفية عن رؤية هابل. الآن، لاحظ جيمس ويب إشارة جيمس ويب الغامضة في زاوية صغيرة من هذا المجال؛ ليس مرة واحدة، بل مرتين في الملاحظات بفاصل زمني قدره ثلاثة أشهر تقريبًا.
طريقة جديدة لاستكشاف واكتشاف الإشارة الغامضة
غالبًا ما يستخدم علماء الفلك التقنيات الطيفية لدراسة الأجسام الكونية؛ طريقة ذكية لتحديد التركيب الكيميائي والخصائص الأخرى للأجرام السماوية عن طريق تقسيم الضوء إلى أطوال موجية مختلفة. لكن عالم الفيزياء الفلكية في جامعة مينيسوتا ماسون هوبرتي وزملاؤه اتخذوا نهجا مختلفا. وبدلاً من النظر إلى الأجسام المعروفة، استخدموا مقياس جيمس ويب للأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) لاكتشاف الأجسام غير المعروفة. ترك فريق هيوبرتي جميع المصاريع مفتوحة تقريبًا، وأغلق فقط تلك التي تغطي الأشياء المعروفة في المقدمة. ثم قاموا بتحليل الضوء المجمع إلى طيف وبحثوا في البيانات الناتجة عن خطوط الانبعاث. تم إجراء هذه العملية مرتين، بفاصل 88 يومًا في أغسطس ونوفمبر 2023 ومن زوايا مراقبة مختلفة لإزالة الأخطاء المحتملة.
اكتشاف جيمس ويب العظيم حول الثقوب السوداء؛ كيف ينمون؟
كشف تلسكوب جيمس ويب عن كوكب جهنمي ذو جو غريب
تم الكشف عن سر الكوكب الوردي باستخدام تلسكوب جيمس ويب؛ اكتشاف السحب الملحية في الغلاف الجوي لعالم بعيد
لغز الإشارة الأحادية الخطية والفرضيات المربكة
كانت هذه الطريقة ناجحة وتطابقت 6 من الاكتشافات مع المجرات البعيدة في HUDF. لكن المشكلة الرئيسية كانت في التحديد السابع؛ خط ساطع واحد ظهر في كل من عمليات رصد الأشعة تحت الحمراء القريبة عند طول موجي يبلغ حوالي 1.6 ميكرومتر. وهذا الخط المعزول، الذي لم يرافقه أي خط انبعاث آخر، هو السبب الرئيسي في حيرة العلماء. والنقطة المهمة هنا هي أنه في الملاحظات السابقة لهبل وتلسكوب جيمس ويب الفضائي، لم يُشاهد أي شيء آخر في ذلك الجزء من الفضاء. وبما أن هذه الإشارة ظهرت في جميع مجموعات التعريضات الأربع المجمعة، مع اتجاهين مختلفين للمراقبة وبفاصل زمني قدره 88 يومًا وقياسات ثابتة، فلا يمكن اعتبارها مجرد خطأ في الجهاز أو ضوضاء. وكان خط الانبعاث هذا ساطعًا جدًا لدرجة أنه كان ينبغي أن يكون مرئيًا في صور جيمس ويب السابقة، خاصة في مسح JADES الذي تم التقاطه في أكتوبر 2022. وتشير هذه الحقيقة إلى احتمال عدم وجود إشارة في ذلك الوقت.
من الصعب جدًا تمييز خط واحد ما لم يتم معرفة المسافة المحددة له؛ لأن توسع الفضاء يسحب الضوء إلى أطوال موجية أكثر احمرارا. لذلك، يمكن أن يكون فوتون الأشعة تحت الحمراء عبارة عن ضوء عالي الطاقة من مسافة كبيرة أو ضوء منخفض الطاقة من مسافة أقرب، ولا يُعرف أصله وكيفية إنتاجه دون مزيد من المعلومات. هناك عدة عوامل يمكن أن تكون قد أنتجت خط الانبعاث، مع أربع فرضيات رئيسية بما في ذلك مجرة في الكون المبكر، أو مجرة أحدث، أو مستعر أعظم، أو ثقب أسود يبتلع النجوم.
ومع ذلك، لا تتطابق أي من هذه الفرضيات مع الملاحظات بشكل كامل، ولا توجد أدلة كافية لدعم أي منها. ويؤكد الباحثون أن "هذا الجسم غير عادي للغاية ويظهر ظروفًا فيزيائية غير عادية. "إن ملاحظات المتابعة ضرورية لتأكيد الانزياح الأحمر وتحديد الأصل المادي لهذا الانبعاث حتى يتمكن التحليل الطيفي الأكثر حساسية من الكشف عن المزيد من خطوط الانبعاث وتحديد الطبيعة الدقيقة للمصدر." وقد نشر هذا البحث في مجلة الفيزياء الفلكية.