يستعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا للإطلاق ويصبح أقوى تلسكوب في الفضاء. ولكن كيف ستقارن صوره بصور هابل؟
ال تلسكوب هابل الفضائي تم إطلاقه في مدار أرضي منخفض في أبريل 1990. وعلى مدى العقود الثلاثة التي تلت ذلك ، وسع المرصد الشهير رؤيتنا للكون ولفت انتباهنا بالصور المذهلة التي يجمعها. ما كان يومًا ما هاوية خافتة وغامضة أصبح كونًا مفصلاً وملونًا ، ويمكننا رؤية النجوم والمجرات كما لم يسبق لها مثيل من قبل.
لكن ال تلسكوب جيمس ويب الفضائيو والتي من المقرر إطلاقها في 24 ديسمبر ، ستفعل الأشياء بشكل مختلف قليلاً. بفضل مرآته الذهبية العملاقة وأدوات مراقبة الضوء بالأشعة تحت الحمراء ، تم تصميم Webb “لرؤية” أجسام أكثر خفوتًا من 10 إلى 100 مرة مما يمكن أن يراه هابل ، وفقًا لصحيفة حقائق ناسا. إذن ، كيف ستقارن وجهة نظر ويب بمنظور هابل؟
هناك شيء واحد مؤكد: الصور التي يلتقطها ويب “ستكون مفصلة ورائعة” ، وفقًا للورقة.
تحديثات مباشرة: إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا
ليس بديل تلسكوب
غالبًا ما يوصف ويب بأنه بديل هابل أو خليفة له. ولكن على الرغم من عدد قليل من الثغرات على مر السنين ، لا تزال أدوات هابل العلمية قوية ، ومن المقرر أن يلاحظ النطاقان الكبيران معًا (وإن كانا بعيدين عن بعضهما البعض) في الفضاء.
إن هابل قريب جدًا منا في مدار أرضي منخفض ، لكن ويب سوف يسافر بعيدًا إلى مكان مستقر جاذبيًا على بعد 930.000 ميل (1.5 مليون كيلومتر) من الأرض المعروفة باسم نقطة لاغرانج 2 (L2).
بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن كلاً من Hubble و Webb عبارة عن تلسكوبات فضائية كبيرة (على الرغم من أن Webb أكبر بكثير) ، فإن كلاهما في الواقع “يرى” الكون بشكل مختلف تمامًا.
قال كلاوس بونتوبيدان ، عالم مشروع ويب في معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، خلال مؤتمر صحفي في مايو: “سيستغرق الأمر صورًا مذهلة ، ستكون أفضل مما فعله هابل”. وقال بونتوبيدان ، على الرغم من أن صور ويب أفضل من حيث النواحي ، إلا أنها ستكون “مختلفة بشكل أساسي ، لأنها أطوال موجية مختلفة”.
بينما يراقب هابل الضوء بأطوال موجية بصرية وفوق بنفسجية بشكل أساسي ، تم تصميم Webb لاكتشاف ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل أساسي.
الجمال في الأشعة تحت الحمراء
من خلال المراقبة بالأشعة تحت الحمراء ، يلتقط ويب Webb صورًا جميلة بشكل فريد.
قال بونتوبيدان: “أعتقد أنه سيكون رائعًا ، لكن من الصعب جدًا التنبؤ بالشكل الذي سيبدو عليه” ، حيث ستكون هذه أول مهمة تلسكوب فضائي من نوعها.
قال بونتوبيدان “سيبدو مختلفًا جدًا جدًا عن هابل”. “النجوم نفسها تتلاشى وتصبح أكثر خفوتًا وخفتًا [when you] اذهب إلى [a] بطول موجي أطول ، لكن السحب البينجمية تصبح أكثر إشراقًا وإشراقًا وإشراقًا. “
أوضح بونتوبيدان أن بعض ميزات الغاز والغبار تصبح ضعيفة بعض الشيء عندما تبدأ في الدخول إلى جزء ضوء الأشعة تحت الحمراء من الطيف. لكن هذا ليس بالضرورة أمرًا سيئًا.
قال بونتوبيدان: “أعتقد أنه ربما كان هناك بعض القلق ، كما تعلم ، أنك لا تريد صورًا تبدو ضعيفة في النهاية”. “ولكن كما اتضح ، في الواقع ، إذا ذهبت بعيدًا قليلاً إلى الأشعة تحت الحمراء … فإن الغبار نفسه يضيء في الضوء الحراري. تحصل على سديم يلمع.”
الاختلافات في الأشعة تحت الحمراء
يمكن أن يرى هابل الضوء الذي يتراوح طوله الموجي من حوالي 200 نانومتر (نانومتر) إلى 2.4 ميكرون ، بينما يتراوح نطاق ويب من حوالي 600 نانومتر إلى 28 ميكرون ، وفقًا لورقة الحقائق ، التي أضافت أن الضوء المرئي يتراوح من حوالي 700 إلى 400 نانومتر.
على الرغم من أن Webb يراقب ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل أساسي ، فإنه سيظل قادرًا على رؤية الجزء الأحمر / البرتقالي من طيف الضوء المرئي. يمتص الطلاء الذهبي لمراياها الضوء الأزرق من الطيف المرئي ، لكنه يعكس الضوء المرئي الأصفر والأحمر الذي سيتم اكتشافه.
على الرغم من أنها ليست وظيفة المراقبة الأساسية الخاصة به ، إلا أن هابل لديه القدرة على مراقبة بعض الأشعة تحت الحمراء أيضًا ، لذا فإن هذا النوع من المراقبة ليس خروجًا كاملاً. في الواقع ، في عام 2013 ، فريق هابل أصدر صورة مذهلة بالأشعة تحت الحمراء لسديم رأس الحصان الذي التقطه التلسكوب الفضائي للاحتفال بالذكرى الثانية والعشرين لإطلاقه.
متعلق ب: بناء تلسكوب جيمس ويب الفضائي (معرض)
قوة الأشعة تحت الحمراء
لقد زود هابل العالم بصور مذهلة لعقود من الزمان ولديه نفس الحدة للويب. ووفقًا لصحيفة الحقائق ، فإن “الدقة الزاوية لويب ، أو حدة الرؤية ، ستكون مماثلة لدقة هابل”. تقرأ الورقة: “ستظهر صور الويب بنفس حدة صور هابل”. وفقًا لوكالة ناسا ، فإن قرار ويب سيسمح لها برؤية تفاصيل جسم بحجم بنس واحد في الولايات المتحدة على بعد 24 ميلاً (40 كم).
على الرغم من هذا التشابه ، يمتلك Webb مرآة أكبر بكثير – يبلغ عرضها 21.3 قدمًا (6.5 مترًا) ، مقارنة بـ 7.8 قدم (2.4 متر) – وهي كواشف متطورة ومصممة لرؤية أعمق في طيف الأشعة تحت الحمراء من هابل.
من خلال المراقبة بالأشعة تحت الحمراء ، سيسمح ويب Webb للعلماء برؤية أبعد بكثير في الكون ، أوضحت ناسا. كما تمنحه مرآته الأكبر مساحة أكبر لجمع الضوء ، مما يمكّن النطاق من النظر بعيدًا في الفضاء ، مما يسمح أساسًا للعلماء بالنظر “إلى الوراء في الوقت المناسب” ، في الكون بلايين السنين في الماضي.
صُمم ويب ليكون قادرًا على “رؤية” النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت في الكون المبكر. يمكنه اكتشاف أجسام أضعف بعشرة مليارات مرة من أضعف النجوم المرئية بدون تلسكوب ، أو أضعف من 10 إلى 100 مرة مما يمكن أن يرصده هابل.
ويب مجهز بأربعة أدوات علمية لمساعدته على إجراء ملاحظاته. وتشمل هذه الكاميرا القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIRCam) ، وجهاز الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIRSpec) ، وجهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) ، ومستشعر التوجيه الدقيق / جهاز التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ، والمخطط الطيفي غير المشقوق (FGS-NIRISS).
وقال بونتوبيدان ، باستخدام هذه الأدوات ، “يمكن أن يفعل ما نسميه التحليل الطيفي للتصوير ، حيث يمكنه التقاط صورة ، ولكنه سيتطلب طيفًا وكل بكسل من الصورة أيضًا.” في التحليل الطيفي للتصوير ، توجد معلومات عن طيف الأطوال الموجية الموجودة في كل قطعة صغيرة من الصورة. يمكن أن يساعد هذا العلماء في معرفة العناصر أو المواد الكيميائية التي ربما تكون قد خلقت هذا الطيف.
وأضاف بونتوبيدان أن مجموعة أدوات التصوير الفريدة من ويب ستسمح له بالقيام بجميع أنواع الأعمال العلمية الأخرى ، مثل مراقبة الكواكب الخارجية التي تمر أمام النجوم أو تحديد تكوين السحابة في منطقة تشكل النجوم ؛ وأشار إلى الدراسات التي قد تبحث عن الجليد والماء والمواد العضوية المعقدة في أغلفة الكواكب الخارجية.
تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو جهد مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية.
بعد تأخير إضافي ، لا يزال Webb في طريقه للانطلاق في 24 ديسمبر 2021 ، على قمة Arianespace آريان 5 صاروخ من ميناء الفضاء الأوروبي في كورو ، غيانا الفرنسية.
أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى Chelsea Gohd على cgohd@space.com أو تابعها على Twitter تضمين التغريدة. تابعنا على تويتر تضمين التغريدة وعلى Facebook.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”