تصاویر «جیمز وب» چطور ثبت شدند؟

به گزارش «تابناک» به نقل از ایسنا، تلسکوپ فضایی جیمز وب در روز چهارم دی ۱۴۰۰ به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ جهان را در نور مادون قرمز رصد می‌کند. وب در نقطه‌ای موسوم به لاگرانژ ۲، جایی در مدار خورشید و در فاصله یک میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد.

این تلسکوپ فضایی پس از استقرار در مدار مورد نظر شش ماه را صرف راه‌اندازی و تراز کردن ابزارهای خود کرد و در حالی که آینه‌ی ۱۸ بخشی خود را بر روی یک ستاره درخشان متمرکز کرده بود تا آن همه‌ی بخش‌های آینه را تنظیم کند و آن را به شکل یک آینه واحد در آورد اولین تصویر را از این ستاره منتشر کرد. البته این تصویر در دسته‌ی تصاویر رسمی وب به حساب نمی‌آمد و تنها یک تصویر آزمایشی است.

اولین تصویری که وب منتشر کرد انعکاس یک ستاره درخشان موسوم به HD ۸۴۴۰۶ را در هر ۱۸ آینه وب نشان می‌داد. این تصویر را می‌توانید در ادامه مشاهده کنید. این ستاره خورشید مانند، در صورت فلکی دُب اکبر در فاصله‌ی تقریبی ۲۴۱ سال نوری از زمین قرار دارد.

وب همزمان با انتشار این تصویر ۱۸ تکه از ستاره‌ی HD ۸۴۴۰۶ یک سلفی نیز از خود منتشر کرد.

این تصویر با نورهای پراکنده از یک ستاره توسط دانشمندان اصلاح شد و نور منعکس شده از هر یک از قطعات آینه وب در جای خود قرار گرفت تا پازل ۱۸ تکه آینه وب تکمیل شود اما این پایان کار نبود.

دانشمندان سپس تصویر را اصلاح و آینه‌های وب را تراز کردند تا در نهایت تصویری واحد از یک ستاره درخشان نمایان شود.

اگرچه این تصویر نهایی ستاره مورد نظر را نمایان کرده اما محققان دست از تلاش برنداشتند و این بار تصویری رنگی از ستاره‌ی HD ۸۴۴۰۶ منتشر کردند. البته باید خاطرنشان کرد رنگ قرمز این تصویر برای بهبود کنتراست بصری انتخاب و اعمال شده است. در واقع تلسکوپ‌های فضایی همچون جیمز وب و هابل تصاویر را به صورت سیاه و سفید ثبت می‌کنند. آنها از فیلترهایی استفاده می‌کنند که تنها به رنگی خاص از نور اجازه عبور می‌دهد. تصاویر فیلتر شده‌ی این تلسکوپ‌ها توسط دانشمندان و پردازشگرهای تصویر به صورت مجزا رنگ می‌شوند و سپس در یک تصویر واحد ادغام می‌شوند. رنگ‌ها در تصاویر تلسکوپ‌های فضایی گاهی اوقات نحوه‌ی دید چشمان ما را بازسازی می‌کنند و گاهی اوقات از آنها برای نمایان کردن ویژگی‌های جالب یک جرم مانند عناصر مختلف در یک سحابی استفاده می‌شود.

ستاره‌ی «HD ۸۴۴۰۶»

اگرچه این تصویر رنگی جالب به نظر می‌رسید اما آن چیزی نبود که جهانیان چشم‌انتظار آن بودند. در بامداد روز ۲۱ تیر ۱۴۰۱ انتظارها به پایان رسید و تلسکوپ وب اولین تصویر رنگی و اصلی خود را منتشر کرد.

خوشه کهکشانی «SMACS ۰۷۲۳»

این تصویر که یکی از پنج تصویر ثبت شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب بود توسط جو بایدن، رئیس جمهور ایالات متحده آمریکا طی رویدادی در کاخ سفید که به صورت زنده پخش می‌شد، رونمایی و به طور همزمان در وب‌سایت ناسا و رسانه‌های اجتماعی منتشر شد.

این اولین تصویر از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا است که عمیق‌ترین و واضح‌ترین تصویر مادون قرمز از جهان‌های دور را تا به امروز نمایش می‌دهد. این تصویر از خوشه کهکشانی «SMACS ۰۷۲۳» ثبت شده که در فاصله ۴.۶ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد و مملو از جزئیات است. عمر برخی از کهکشان‌های موجود در این تصویر به ۱۳ میلیارد سال می‌رسد.

مدت کوتاهی پس از انتشار عمومی تصویر اول در عصر همان روز، وب چندین تصویر دیگر به اشتراک گذاشت که از نظر زیبایی بصری چیزی از تصویر اول کم نداشتند.

سحابی حلقه جنوبی

دومین تصویری که وب ثبت و منتشر کرد متعلق به سحابی حلقه جنوبی یا سحابی «هشت انفجار» بود. این سحابی که در فاصله‌ی ۲۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد، یک ستاره در حال مرگ را احاطه کرده است.

نماهای سحابی حلقه جنوبی و جفت ستاره‌های آن با ابزارهای جیمز وب موسوم به دوربین مادون قرمز نزدیک(NIRCam) و ابزار مادون قرمز میانی(MIRI) شکار شده است. در این تصویر، این ستاره‌ی کم‌نور و در حال مرگ، گاز و غباری را که جیمز وب با جزئیات بی‌سابقه‌ای ثبت کرده است، بیرون می‌دهد.

سحابی حلقه جنوبی یک سحابی سیاره‌ای است، اما برخلاف کلمه‌ی سیاره موجود در نامش، سیاره‌ای نیست، بلکه آنها پوسته‌های غبار و گازی هستند که توسط ستارگان خورشیدمانند در حال مرگ پراکنده می‌شوند.

دو دوربین تعبیه شده روی جیمز وب، جدیدترین تصویر از این سحابی سیاره‌ای را ثبت کرده‌اند که با نام «NGC ۳۱۳۲» فهرست‌بندی شده و به ‌طور غیررسمی به سحابی حلقه جنوبی معروف شده است.

تصویر بعدی که جیمز همزمان با چند تصویر دیگر در همان روز منتشر کرد نمایی خیره کننده از یک مجموعه‌ی کهکشانی موسوم به پنج قلوی استفان بود.

پنج قلوی استفان

این مجموعه کهکشانی فشرده، در صورت فلکی اسب‌ بالدار واقع شده و متشکل از پنج کهکشان است که چهار مورد از آنها به هم نزدیک هستند و انتظار می‌رود با یکدیگر ادغام شوند. این تصویر شامل بیش از ۱۵۰ میلیون پیکسل است و تقریبا از ۱۰۰۰ فایل تصویری جداگانه ساخته شده است.

پنجمین کهکشان سمت چپ در این تصویر به نام «NGC ۷۳۲۰» در مقایسه با چهار کهکشان دیگر جلوتر است. این کهکشان در فاصله ۴۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد، در حالی که چهار کهکشان دیگر به نام‌های «NGC ۷۳۱۷»، «NGC ۷۳۱۸A»، «NGC ۷۳۱۸B» و «NGC ۷۳۱۹» حدود ۲۹۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند. این در مقایسه با کهکشان‌های دورتر که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند، هنوز از نظر کیهانی بسیار نزدیک است.

این تصویر، بزرگترین تصویر از این مجموعه کهکشانی تا به امروز است که مساحتی از آسمان به اندازه یک پنجم قطر ماه را آن طور که از زمین دیده می‌شود، پوشش می‌دهد.

تصویر بعدی وب تصویری از سحابی شاه‌تخته یا کارینا بود. شاه‌تخته یکی از درخشان‌ترین سحابی‌هایی است که در فاصله تقریبا ۷۶۰۰ سال نوری از زمین و در صورت فلکی نیمکره جنوبی قرار گرفته است.

سحابی شاه‌تخته یا کارینا

سحابی شاه‌تخته خانه ساختارهای معروف انگشت مانندی از گاز و غبار کیهانی است. سحابی‌ها ابرهای عظیمی از گاز و غبار کیهانی هستند که در آن‌ها ستاره‌های جدید شکل می‌گیرد. در این نما که با رصد مادون قرمز نزدیک حاصل شده، صدها ستاره و کهکشان در پس‌زمینه دیده می‌شود که در عین حال، دیسک‌های تشکیل‌دهنده سیاره‌ای غبارآلود به رنگ‌های قرمز و صورتی را در اطراف ستاره‌های جوان به ما نشان می‌دهند.

آخرین مورد از تصاویر منتشر شده‌ی وب در روز ۲۱ تیر متعلق به داده‌های مربوط به یک سیاره فراخورشیدی بود.

جیمز وب در کمال ناباوری نشانه‌هایی از آب و مه و شواهدی از ابرها را در سیاره فراخوشیدی «b۹۶-WASP» که زمانی تصور می‌شد در آن وجود ندارد، مشاهده کرده است. این دقیق‌ترین طیف‌سنجی از این سیاره فراخورشیدی تا به امروز است.

بنابراین تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا نشانه مشخصی از آب را به همراه شواهدی از ابرها و مه در اتمسفر اطراف این سیاره غول پیکر گازی داغ که به دور ستاره‌ای دوردست شبیه به خورشید می‌چرخد، ثبت کرد.

آینه عظیم جیمز وب و ابزارهای دقیق آن با همکاری یکدیگر موفق به ثبت دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌های نور ستارگان در اتمسفر این سیاره فراخورشیدی شده‌اند. طیف نور این سیاره که حاوی اطلاعاتی در مورد ساختار جو آن در فاصله ۱۱۵۰ سال نوری از ما است، نشانه مشخصی از وجود آب را در آن نشان می‌دهد.

قدرت سیگنالی که وب شناسایی کرده است به نقش مهمی که این تلسکوپ در جستجوی سیارات بالقوه قابل سکونت در سال‌های آینده ایفا خواهد کرد، اشاره دارد. اگرچه این تصاویر نگاه مردم سراسر جهان را خیره کرد اما پایان کار نبود بلکه آغازی برای انتشار داده‌های هیجان‌انگیزتر از سوی این تلسکوپ جوان و قدرتمند بود.

تنها یک روز بعد در روز ۲۲ تیر، وب تصویری از سیاره مشتری به همراه سه قمر اروپا(Europa)، تبه(Thebe) و متیس(Metis) منتشر کرد.

سیاره مشتری به همراه سه قمر اروپا (Europa)، تبه (Thebe) و متیس (Metis)

این تصاویر که شاهد آن هستیم، در حالی گرفته شده‌اند که ابزارهای علمی جیمز وب در حال آزمایش بوده‌اند و سیاره مشتری و همچنین حلقه و سه قمر آن را نشان می‌دهند.

این عکس‌ها با استفاده از دوربین مادون قرمز نزدیک تلسکوپ و با استفاده از دو فیلتر مختلف برای فوکوس بر روی طول موج‌های جداگانه از نور گرفته شده‌اند و به ‌عنوان بخشی از گزارش راه‌اندازی جیمز وب منتشر شده‌اند، گزارشی که جزئیات تمام آزمایش‌هایی را که ابزارهای علمی جیمز وب قبل از اینکه بتوانند به طور جدی دریافت و ارسال داده‌ها را شروع کنند، پشت سر گذاشته‌اند.

گرفتن عکس از مشتری نیز بخشی از این آزمایشات بود تا اطمینان حاصل شود که این رصدخانه فضایی می‌تواند اجرامی که با سرعت بالا در منظومه شمسی در حال حرکت هستند را ردیابی کند.

سیاره مشتری کندترین اما بزرگ‌ترین و دیدنی‌ترین سیاره از میان ۹ هدف متحرکی بود که برای این آزمایش‌ها استفاده شد و جیمز وب نشان داد که می‌توان اجرام را حتی اگر یک سیاره درخشان باشد که نور را به دوربین‌های آن می‌تاباند، ردیابی کرد.

انجام این آزمایش‌ها نشان داد که جیمز وب در ردیابی اجرام متحرک حتی بهتر از حد انتظار و سریع است، مسئله‌ای که به ویژه برای مطالعه دنباله‌دارها، سیارک‌های نزدیک به زمین و حتی اجرام میان‌ستاره‌ای مفید خواهد بود.

این دو تصویر از مشتری، کامپوزیت تصویری با طول موج کوتاه از مشتری در سمت چپ و تصویری با طول موج بلند در سمت راست را نشان می‌دهد که انواع شرایط جوی و بسیار متفاوتی را نشان می‌دهد که جیمز وب قادر به تشخیص آن است.

گفتنی است که این تصاویر، مانند تصاویر اصلی که طی روز گذشته منتشر شدند، تصاویر پردازش شده، رسمی و با وضوح کامل نیستند، اما همانطور که گفته شد در گزارش راه‌اندازی ناسا گنجانده شده‌اند تا نشان دهند که ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک جیمز وب می‌تواند اهداف متحرک را ردیابی کند.

وب در روز ۲۸ تیر تصویری از کهکشان مسیه ۷۴ یا فانتوم ثبت کرد.

مسیه ۷۴

فانتوم که یک کهکشان مارپیچی در فاصله‌ی ۳۲ میلیون سال نوری از زمین است با نام «NGC۶۲۸» نیز شناخته می‌شود.

جیمز وب علاوه بر ثبت تصاویر خیره‌کننده از سحابی‌ها و سیاره‌هایی که پیش‌تر نیز توسط سایر تلسکوپ‌ها مورد رصد قرار گرفته بودند از اجرامی که پیش از این بشر قادر به رصد آنها نشده بود نیز تصویربرداری کرد.

این تلسکوپ فضایی قدرتمند در روز ۳۰ تیر ۱۴۰۱ موفق به رصد قدیمی‌ترین کهکشانی که تا به آن روز مشاهده کردیم بودیم، شد.

کهکشان «GLASS-z۱۳»

تجزیه و تحلیل داده‌های وب، کهکشانی را نمایان کرد که قدمت آن به ۳۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ باز می‌گشت. این کهکشان «GLASS-z۱۳» نام داشت. پیش از آن قدیمی‌ترین کهکشان رصد شده، ‌کهکشان «GN-Z۱۱» بود که قدمت آن به ۴۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ بازمی‌گشت و توسط تلسکوپ فضایی هابل رصد شده بود.

محققان مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان(Harvard and Smithsonian) نیز کهکشان دیگری به نام «GLASS-z۱۱» را کشف کرده‌اند.

هردو این کهکشان‌ها دارای جرمی معادل یک میلیارد خورشید هستند و این همان میزانی است که از یک کهکشان با چنین قدمتی انتظار می‌رود و این نشان می‌دهد که ستاره‌ها حتی زودتر از تصور دانشمندان شکل گرفته‌اند.

آن‌ها همچنین در مقایسه با کهکشان ما که ۱۰۰ هزار سال نوری قطر دارد، کوچک هستند. عرض «GLASS-z۱۳» تقریباً ۱۶۰۰ سال نوری است در حالی که «GLASS-z۱۱» تقریبا ۲۳۰۰ سال نوری عرض دارد.

هنوز یک ماه از انتشار این داده‌های هیجان‌انگیز نگذشته بود که وب رکورد خود را شکست. تنها یک هفته پس از رصد کهکشان «GLASS-z۱۳» این تلسکوپ فضایی موفق به رصد کهکشانی شد که تنها ۲۳۵ میلیون سال پس از مه‌بانگ وجود داشته است و در فاصله ۳۵ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد.

کهکشان «CEERS-۹۳۳۱۶»

محققان در یک مقاله پیش‌چاپ، این کهکشان جدید را با نام «CEERS-۹۳۳۱۶» توصیف کردند. آنها می‌گویند این کهکشان همچنین رکورد انتقال سرخ ۱۶.۷ را دارد. انتقال سرخ، اندازه‌گیری کشش نور با انبساط کیهان در طول موج‌های سرخ‌تر است. هر چه انتقال سرخ بالاتر باشد، کهکشان در کیهان، دورتر و اولیه‌تر است.

تنها یک روز پس از انتشار خبر رکوردشکنی وب، خبری مبتنی بر رصد یک ابرنواختر توسط این تلسکوپ فضایی منتشر شد.

دوربین فروسرخ نزدیک تلسکوپ فضایی جیمز وب، یک جسم درخشان غیرمنتظره را در کهکشانی به نام «SDSS.J۱۴۱۹۳۰.۱۱+۵۲۵۱۵۹۳» در فاصله حدودی سه تا چهار میلیارد سال نوری از زمین رصد کرده بود. این جسم درخشان در طول یک دوره پنج روزه کم نور شده بود و این نشان می‌داد که این جرم آسمانی می‌تواند یک ابرنواختر باشد که با خوش‌ اقبالی، مدت کوتاهی پس از انفجار توسط تلسکوپ رصد شده است. این کشف از آن جهت شگفت‌آور بود که تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جستجوی ابرنواخترها ساخته نشده است. رصد ابر نواخترها وظیفه‌ای است که معمولاً توسط تلسکوپ‌های پیمایشی در مقیاس بزرگ انجام می‌شود. این تلسکوپ‌ها بخش‌های وسیعی از آسمان را در فواصل زمانی کوتاه اسکن می‌کنند. از سوی دیگر، وب با جزئیات بسیار زیاد به مناطق بسیار کوچکی از جهان نگاه می‌کند.

اندکی پس از انتشار تصویری از ابرنواختر رصد شده توسط جیمز وب ۱۰ میلیون دلاری ناسا، تصویر جدیدی از وب منتشر شد که در آن سیاره مشتری قابل رویت بود.

سیاره مشتری

این رصدخانه مداری به مطالعه تعداد زیادی از اجرام نزدیک به زمین می‌پردازد که یکی از آن‌ها سیاره مشتری است. ناسا تعداد انگشت شماری از تصاویر اولیه از این سیاره عظیم را در تاریخ ۱۴ ژوئیه(۲۳ تیر) منتشر کرده بود، اما این تلسکوپ به لطف برنامه‌ای که برای نشان دادن پتانسیل جیمز وب در مطالعه منظومه شمسی خودمان و همچنین کیهان دور از این سیاره انجام شده بود، به رصد مجدد این سیاره ادامه داد. این پتانسیل در تصویر خامی که توسط ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک تلسکوپ وب در تاریخ ۲۷ ژوئیه ۲۰۲۲(پنجم مرداد) ثبت شده بود، به نمایش در آمد.

برای ایجاد این تصویر جدید، ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک وب با استفاده از آنچه که دانشمندان آن را فیلتر «F۲۱۲N» می‌نامند، نزدیک به ۱۱ دقیقه به مشتری خیره شد تا نوری را با طول موج ۲.۱۲ میکرون، تقریباً به اندازه طول یک باکتری معمولی رصد کند.

تصویر خیره‌کننده‌ی بعدی که با فاصله تنها یک روز منتشر شد، تصویری رنگی از کهکشان چرخ‌گاری بود.

کهکشان چرخ‌گاری

این کهکشان که به دلیل شباهت قابل توجهش به چرخ یک گاری قدیمی، «چرخ‌گاری»(Cartwheel) نامیده می‌شود، پیش از این توسط تلسکوپ فضایی هابل مورد مطالعه قرار گرفته بود، اما نگاه وب در طیف فروسرخ به آن، بسیاری از جزئیات ناشناخته را در ساختار این کهکشان نمایان کرد.

کهکشان چرخ‌گاری که در فاصله ۵۰۰ میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی سنگ‌تراش(Sculptor) در آسمان جنوبی قرار گرفته است، نوع نسبتا کمیابی از کهکشان‌ها است که اخترشناسان آن را کهکشان حلقه‌ای می‌نامند. دانشمندان بر این باورند که مدت‌ها پیش، چرخ‌گاری یک کهکشان مارپیچی معمولی، شبیه به کهکشان راه شیری ما بوده است. سپس، چند صد میلیون سال قبل، با کهکشانی کوچک‌تر برخورد کرده و این برخورد، ساختار آن را به آنچه که اخترشناسان امروزی می‌توانند ببینند تغییر داده و دو ساختار حلقه مانند را که یکی مرکز کهکشان را احاطه کرده و دیگری کل کهکشان را در بر می‌گیرد، تشکیل داده است.

در روز ۳۱ مرداد تصاویر دیگری از سیاره مشتری منتشر شد. این تصاویر به صورت مصنوعی رنگ آمیزی شده بودند تا ویژگی‌های خاص این سیاره را به طور مشخص‌تری به نمایش در آورند. نقش و نگارهای این سیاره همچون یک شاهکار مینیاتوری در طول نوارهای رنگی آن و دور «لکه بزرگ سرخ» معروف این غول گازی خودنمایی می‌کنند و همچنین یک نمای بی‌سابقه از شفق‌های قطبی در قطب شمال و جنوب این سیاره دیده می‌شود.

در یکی از تصاویر نمای خاصی از مشتری به همراه حلقه‌های کم نور آن و دو قمر کوچک آن به نام‌های آمالتئا(Amalthea) و آدرستیا(Adrastea) در حالی که کهکشان‌های دیگر در پس زمینه خودنمایی می‌کنند قابل رویت است.

وب در هفته‌ی اول از ماه شهریور پر کار ظاهر شد و تصویری از حلقه‌ی اینشتین که در فاصله‌ی ۱۲ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، منتشر کرد. در اخترشناسی رصدی، حلقه اینشتین زمانی رخ می‌دهد که نور یک کهکشان یا ستاره در مسیر رسیدن به زمین از کنار یک جرم بزرگ کیهانی عبور می‌کند. به دلیل همگرایی گرانشی نور منحرف می‌شود و طوری به نظر می‌رسد که نور از نواحی مختلفی آمده است. اگر منبع نور، عدسی و ناظر همه در یک راستا باشند، نور به صورت یک حلقه ظاهر می‌شود.

حلقه‌ی اینشتین

کهکشان مورد بحث ما «SPT-S J۰۴۱۸۳۹-۴۷۵۱.۸» نام دارد و ۱۲ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. این تصویر رنگی را که توسط دانشجوی فارغ التحصیل رشته نجوم با نام کاربری اسپیس‌گای(Spaceguy۴۴) در ردیت(Reddit) به اشتراک گذاشته شد. اگرچه رصد حلقه‌های اینشتین اتفاقی نادر است، اما بی سابقه نیست. هابل پیش از این تصاویری از حلقه‌های دیدنی اینشتین گرفته بود.

ماه سپتامبر(۱۰ شهریور) با ثبت اولین تصویر وب از یک سیاره فراخورشیدی آغاز شد. سیارات فراخورشیدی سیاراتی هستند که به دور خورشیدهای دیگری غیر از خورشید ما می‌چرخند. تصاویر این سیاره فراخورشیدی از طریق چهار فیلتر نوری مختلف دیده می‌شود. این تصاویر، یک غول گازی را نشان می‌دهند، سیاره‌ای بدون سطح سنگی که نمی‌تواند قابل سکونت باشد.

سیاره فراخورشیدی «HIP ۶۵۴۲۶ b»

این سیاره فراخورشیدی «HIP ۶۵۴۲۶ b» نام دارد و یک غول گازی است که تقریباً شش تا هشت برابر مشتری است و در واقع یک سیاره عظیم است. «HIP ۶۵۴۲۶ b» تنها حدود ۱۵ تا ۲۰ میلیون سال سن دارد که در مقیاس نجومی، بسیار جوان است. برای مقایسه، زمین خودمان حدود چهار تا پنج میلیارد سال سن دارد. یکی از نگرانی‌های اخترشناسان این بود که مطمئن شوند ستاره‌ای مرتبط با این غول گازی وجود دارد تا ثابت شود که این جرم آسمانی واقعا یک سیاره فراخورشیدی است و نه یک ستاره کوتوله. در نهایت، تصاویر جیمز وب نشان داد که «HIP ۶۵۴۲۶ b» به اندازه کافی به یک ستاره نزدیک است تا در مدار آن قرار گیرد و حدود ۱۰۰ برابر اندازه خود، از ستاره‌اش فاصله دارد.

پنج روز بیشتر از انتشار تصویر وب از یک سیاره فراخورشیدی نگذشته بود که این تلسکوپ قدرتمند یک «رتیل فضایی» شکار کرد. این مهد ستارگان با نام ۳۰ دورادوس(۳۰ Doradus) نام مستعار سحابی رتیل را از رشته‌های بلند و غبار آلودش گرفته است. این سحابی که در کهکشان ابر ماژلانی بزرگ واقع شده است، بزرگ‌ترین و درخشان‌ترین منطقه تولد ستارگان در نزدیکی کهکشان ما است و علاوه بر آن داغ‌ترین و پرجرم‌ترین ستاره‌های شناخته شده را در خود جای داده است. ‌

سحابی رتیل

بر خلاف کهکشان راه شیری ما، سحابی رتیل ستاره‌هایی جدید با سرعت زیاد تولید می‌کند.

در روز ۱۱ سپتامبر(۲۰ شهریور) اولین تصویر جیمز وب از سحابی شکارچی(Orion Nebula) منتشر شد. این مهد ستاره‌ای در صورت فلکی شکارچی، در فاصله ۱۳۵۰ سال نوری از زمین، در شرایط مشابهی که منظومه شمسی ما بیش از ۴.۵ میلیارد سال پیش در آن متولد شد، قرار گرفته است. ستاره‌شناسان از این جهت به این منطقه علاقه‌مند هستند که با بررسی آن می‌توان دریافت که در طول چند میلیون سال آغازین تکامل سیاره ما، چه اتفاقاتی رخ داده است.

سحابی شکارچی

کمی بعد تلسکوپ مادون قرمز ناسا، آینه ۱۸ بخشی خود را بار دیگر به سمت یکی از همسایه‌های ما در منظومه شمسی معطوف کرد. وب در روز ۲۸ شهریور اولین تصویر از نمای بسیار نزدیک از سیاره مریخ را منتشر کرد.

تصویر وب با تصاویر دیگری که از این سیاره سرخ دیده‌ایم تفاوت داشت. اما چرا تصاویر وب از مریخ تا این حد متفاوت به نظر می‌رسیدند؟ وب برای تشخیص نور ضعیف از کهکشان‌های دور ساخته شده، بنابراین رصد مریخِ بسیار درخشان، کار چالش برانگیزی بوده است. دانشمندان مجبور بودند از روش‌های خاصی برای جلوگیری از غرق شدن وب در نور مریخ استفاده کنند.

این تلسکوپ فضایی از مکانی که در آن قرار گرفته، می‌تواند پدیده‌های کوتاه ‌مدت مانند طوفان‌های گرد و غبار، الگوهای آب‌وهوایی و موارد دیگر را در مریخ مطالعه کند و تکمیل کننده ماموریت مریخ‌نوردها و سایر ماموریت‌ها باشد.

تصویر بالا نمای نزدیکی از مریخ است که توسط ابزار مادون قرمز نزدیک وب ثبت شده و نور ۲.۱ میکرونی منعکس شده خورشید را نشان می‌دهد و جزئیات سطح مریخ همچون دهانه‌ها و لایه‌های غبار را آشکار می‌کند. این تصویر عمدتاً به رنگ قهوه‌ای تیره لکه‌دار دیده می‌شود و سه بخش در گوشه‌های بالا سمت راست، سمت چپ و پایین سمت چپ آن روشن‌تر هستند. همانطور که توسط کد رنگ‌ها توضیح داده شده است، این مناطق نورانی‌تر هستند. فِلش‌ها به ویژگی‌های جغرافیایی مریخ اشاره دارند؛ سیرت بزرگ که یک سنگ آتشفشانی تیره است، دهانه هویگنس (Huygens Crater) و حوضه هلاس (Hellas Basin).

این تصویر نیز توسط دوربین مادون قرمز نزدیک گرفته شده و نقشه گرمایی را نشان می‌دهد که انتشار نور ۴.۳ میکرونی به شکل گرما، در آن قابل رؤیت است. مناطق تاریک‌تر و سردتر، مانند قطب‌های مریخ و نیمکره شمالی، به رنگ بنفش و قرمز نشان داده می‌شوند. رنگ نارنجی و زرد نشان دهنده مناطق روشن‌تر و گرم‌تر است.
یک بخش بزرگ زرد رنگ در نیمه چپ وجود دارد که خورشید تقریباً بالای آن قرار دارد. بخش نارنجی رنگ در داخل قطعه زرد، حوضه هلاس است که به دلیل اثرات جوی تیره‌تر به نظر می‌رسد. ابزار طیف سنجی مادون قرمز نزدیک وب نشانه‌هایی از دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و آب را شناسایی کرده است. با تجزیه و تحلیل این داده‌ها، دانشمندان می‌توانند درباره غبار، ابرها و ویژگی‌های سطح مریخ اطلاعات بیشتری کسب کنند.

مریخ و مشتری تنها سیاراتی نبودند که وب تصاویری از آن‌ها ثبت کرد. تصویر بعدی وب از یکی از سیارات همسایه ما در روز ۳۰ شهریور از نپتون منتشر شد که در آن حلقه‌ها و قمرهای این غول یخی دیده می‌شد. تصویر تلسکوپ فضایی جیمز وب علاوه بر حلقه‌های باریک و درخشان نپتون که قبلا شناخته شده بودند، حلقه‌های غبار ضعیف‌تری را نیز در اطراف نپتون نشان می‌دهد که حتی بازدید نزدیک وویجر۲ از این سیاره در سال ۱۹۸۹ نیز نتوانست آن را آشکار کند. این‌ حلقه‌ها را دانشمندان قبلا ندیده بودند.

نپتون

چیزی که به نظر می‌رسد در تصویر جیمز وب از نپتون وجود ندارد، رنگ آبی مشخصی است که در عکس‌های گرفته‌شده توسط تلسکوپ فضایی هابل(Hubble Space Telescope) نشان داده شده بود. این رنگ آبی که توسط متان در جو سیاره ایجاد می‌شود، در این عکس‌ها وجود ندارد زیرا جیمز وب، نپتون را در نور فروسرخ نزدیک می‌بیند. از آنجا که متان در ابرهای یخی نپتون، نور را به شدت در این طول موج‌ها جذب می‌کند، این سیاره برای جیمز وب در مناطقی که توسط ابرهای درخشان و با ارتفاع زیاد پوشانده نشده است، نسبتا تاریک به نظر می‌رسد. تصاویر جیمز وب، امکان بررسی هفت مورد از قمرهای نپتون را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.

درست بالای غول یخی در نسخه کوچک‌نمایی‌شده از نمای نپتون، یک نقطه نورانی درخشان وجود دارد که قمر تریتون(Triton) را نشان می‌دهد. این قمر نپتون، با لایه‌ای منجمد از نیتروژن متراکم پوشانده شده است و بسیار درخشان به نظر می‌رسد. تریتون حدود ۷۰ درصد از نور خورشید را که به آن می‌تابد، منعکس می‌کند.

کمی بعد نخستین رصد همزمان جیمز وب و هابل رقم خورد. تلسکوپ فضایی جیمز وب و همتای قدیمی آن یعنی هابل، از برخورد فضاپیمای آزمایش تغییر جهت دوگانه سیارک (DART) به سیارک دیمورفوس در روز دوشنبه ۲۶ سپتامبر(۴ مهر) عکس گرفتند. براساس اعلام ناسا، این رصدها، نخستین کاری بود که دو تلسکوپ فضایی به طور همزمان انجام دادند و همکاری آنها اطلاعات جدیدی را در مورد سیارک مورد اصابت نشان خواهد داد.

در روز ۲۷ سپتامبر(۵ مهر) وب تصویری از کهکشان «IC ۵۳۳۲» منتشر کرد. این کهکشان مارپیچی با استفاده از ابزار مادون قرمز میانی وب به تصویر کشیده شد. این کهکشان ظاهری شبیه به تارهای خاکستری عنکبوت داشت.

کهکشان «IC ۵۳۳۲»

در روز ۱۳ مهر محققان با ترکیب داده‌های تلسکوپ جیمز وب و هابل توانستند تصویری از کهکشان دوتایی «VV ۱۹۱» به دست بیاورند که شامل نور مادون قرمز نزدیک وب و فرابنفش و مرئی هابل می‌شود. اگرچه این دو کهکشان از نظر نجومی نسبتاً نزدیک هستند، اما به طور فعال در تعامل نیستند.

کهکشان دوتایی «VV ۱۹۱»

در روز ۱۲ اکتبر (۲۰ مهر)، تصویر وب حلقه‌های زاویه‌دار متحدالمرکز در اطراف ستاره‌ای غول‌پیکر و دوردست را به نمایش گذاشت. ستاره‌ای که باعث ایجاد این حلقه‌های شگفت‌انگیز شده «WR۱۴۰» نام دارد و منظومه‌ای متشکل از دو ستاره است که به دور یکدیگر می‌چرخند. «WR» نمایان‌گر یک ستاره از این جفت با نام «ولف-رایه»(Wolf-Rayet) است که ستاره‌ای کمیاب و صدهاهزار برابر درخشان‌تر و داغ‌تر از خورشید منظومه ما است. ستاره‌ی دیگر منظومه‌ی «WR۱۴۰» یک ستاره‌ی غول‌پیکر و تا حدی کم‌نور است که به اندازه‌ی یک ستاره‌ی ولف رایه نیست و تقریبا ۲۰ برابر خورشید است. برهمکنش آن‌ها باعث ایجاد منظره‌ای شده که وب از آن عکس گرفته است.

در روز ۱۹ اکتبر(۲۷ مهر) تصویری از ستون‌های آفرینش توسط وب منتشر شد. در این تصویر ستارگان جدیدی از میان ابرهای متراکم گاز و غبار در حال شکل گیری هستند. این ستون‌ها از گازها و غبارهای خنک میان‌ستاره‌ای تشکیل شده‌اند و در نوری با طول موج نزدیک به فروسرخ نیمه شفاف به نظر می‌آیند. این سازه کیهانی در فاصله‌ی ۷۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.

ستون‌های آفرینش

در تاریخ ۲۸ مهر وب نگاهی به یک گره کهکشانی احاطه شده با ماده تاریک انداخت.

دانشمندان در آن زمان نوشتند که تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا ممکن است موفق به ثبت تصویری از دو «هاله» از ماده تاریک در منطقه‌ای شده باشد که در آن «گره‌ای» از کهکشان‌ها در اطراف یک هسته فعال کهکشانی بسیار درخشان در حال شکل‌گیری هستند. هسته‌ای که ۱۱.۵ میلیارد سال پیش ایجاد شده است.

سه کهکشانی که جیمز وب از آنها تصویربرداری کرده است با سرعت زیاد به دور یکدیگر می‌چرخند، و چنین فرآیندی تنها در صورتی امکان‌پذیر است که جرم زیادی وجود داشته باشد. ستاره شناسان بر این باورند که آنها دو هاله عظیم از ماده تاریک در حال ادغام هستند.

آن‌ها معتقدند که این منطقه با گره کهکشانی یکی از متراکم‌ترین مناطق شناخته شده شکل گیری کهکشان‌ها در کیهان اولیه است، زیرا اختروشی که در آن ناحیه قرار دارد، تنها دو میلیارد سال پس از مه‌بانگ که ۱۳.۸ میلیارد سال قبل رخ داد، شکل گرفته است.

این اختروش با نام «SDSS J۱۶۵۲۰۲.۶۴+۱۷۲۸۵۲.۳» یک اختروش «بسیار سرخ» است که از طریق طول موج‌های نزدیک به فروسرخ مشاهده می‌شود که توسط طیف‌نگار مادون قرمز نزدیک تلسکوپ وب رصد شده است.

با آغاز ماه آبان جیمز وب تصویری از یک شکل‌گیری ستاره‌های پنهان در دو کهکشان در حال برخورد منتشر کرد. در این تصویر که در روز چهارم آبان منتشر شده بود، ادغام دو کهکشان با نام مشترک «IC ۱۶۲۳» دیده می‌شود. این دو کهکشان در حال ادغام با سرعتی ۲۰ برابر سریع‌تر از کهکشان راه‌شیری در حال ایجاد ستاره هستند.

کهکشان «IC ۱۶۲۳»

دو کهکشانی که در این تصویر قرار دارند در فاصله ۲۷۰ میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی نهنگ(Cetus) قرار گرفته‌اند. اخترشناسان بر این باورند که این ادغام ممکن است یک سیاه‌چاله بسیار پرجرم نیز تولید کند، که در این تصویر قابل مشاهده نیست.

در روز ۱۶ نوامبر(۲۵ آبان) این تلسکوپ فضایی نوپا تصویری از یک ساعت شنی در آسمان به اشتراک گذاشت. جیمز وب، ویژگی‌های پنهان یک پیش‌ستاره را در ابر تاریک موسوم به «L۱۵۲۷» آشکار کرده است و بینشی را در مورد آغاز یک ستاره جدید ارائه می‌کند. این ابرهای فروزان فقط در نور فروسرخ قابل مشاهده هستند و همین موضوع، آنها را به یک هدف ایده‌آل برای دوربین مادون قرمز نزدیک جیمز وب تبدیل کرده است.

ابرهای غبار و گاز در گردن این ساعت شنی فقط در نور فروسرخ قابل مشاهده هستند. طول موج‌های فروسرخ، همان طول موج‌هایی هستند که تلسکوپ فضایی جیمز وب در آنها تخصص دارد.

این پیش‌ستاره، یک توده گاز داغ و پف‌کرده است که تنها کسری از جرم خورشید ما به شمار می‌رود. همان طور که پیش‌ستاره، مواد را به داخل می‌کشد، هسته آن فشرده و داغ‌تر می‌شود. در نهایت، همجوشی هسته‌ای آغاز می‌گردد و یک ستاره به وجود می‌آید.

خط تاریکی که در مرکز ساعت شنی دیده می‌شود، نمای لبه‌ای از یک قرص پیش‌سیاره‌ای است که هنگام شکل‌گیری ستاره به درون آن کشیده می‌شود. اندازه آن تقریبا به اندازه منظومه شمسی ما است و احتمال دارد که نهایتا در سیارات جمع شود و روزنه‌ای را به سوی تاریخ منظومه شمسی باز کند. قرص پیش‌سیاره‌ای، قرصی از مواد است که هنگام شکل‌گیری ستاره به درون آن کشیده می‌شود.

پس از طی یک سفر چندماهه در دل تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب به ماه آذر سال جاری می‌رسیم. وب در روز نهم آذر تصویری از دو کهکشان در حال ادغام منتشر کرد.

کهکشان «II ZW ۹۶»

این دو کهکشان که با نام «II ZW ۹۶» شناخته می‌شوند در فاصله ۵۰۰ میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی دلفین قرار دارند. نقاط روشن نور در پس‌زمینه‌ی این تصویر نشانگر کهکشان‌های دوردست دیگر است. ظاهر چرخشی دو کهکشان زمانی ایجاد شد که آنها شروع به ادغام کردند و این فرآیند ظاهر واحد آنها را تغییر داد. ادغام کهکشانی زمانی رخ می‌دهد که دو یا چند کهکشان در فضا با هم برخورد می‌کنند. نواحی درخشانی که محل تولد ستاره‌ها هستند در مرکز تصویر می‌درخشد و بازوهای مارپیچی پایین کهکشان به دلیل کشش گرانشی ناشی از ادغام پیچ خورده است. برای ثبت این تصویر از دوربین مادون قرمز نزدیک وب و ابزار مادون قرمز میانی استفاده شد.

وب که تاکنون نگاهش را به سمت سیاراتی همچون نپتون، مریخ و مشتری چرخانده بود کمی بعد تصویری از قمر سیاره زحل ثبت کرد. عکسی که تلسکوپ فضایی جیمز وب از قمر زحل ثبت کرده است، تصویری از ابرهای متان را به نمایش می‌گذارد. گویا این یک فصل ابری برای تایتان(Titan)، بزرگترین قمر زحل است. تایتان دنیای عجیبی است. اگر زمین از یخ آب ساخته شده بود، رودخانه‌ها و دریاهای آن پر از متان مایع و سایر هیدروکربن‌ها بودند و جو غلیظ و مه‌آلودی پر از ابرهای متان داشت، تایتان می‌توانست کمی شبیه به زمین باشد.

قمر تیتان زحل

به گفته دانشمندان، جیمز وب قرار است در ماه مه یا ژوئن ۲۰۲۳ نیز نگاه تیزبین خود را به تایتان بازگرداند. این بار، جیمز وب کار خود را با استفاده از دستگاه فروسرخ میانی انجام خواهد داد که درک دانشمندان را در مورد مواد شیمیایی موجود در جو عجیب و مه‌آلود این قمر اصلاح می‌کند.

آخرین تصویر منتشر شده از وب تا به این لحظه چشم‌انداز بی‌نظیری از کهکشان‌هایی است که تا به حال دیده نشده‌ بودند و مانند الماس در کیهان می‌درخشند. تلسکوپ جیمز وب برای ثبت این تصویر که اواخر ماه آذر منتشر شد روی بخشی از آسمان متمرکز شد و توانست از هشت رنگ مختلف نور نزدیک به فروسرخ برای دیدن اجرام آسمانی استفاده کند که یک میلیارد برابر کم‌نورتر از آن چیزی هستند که با چشم غیر مسلح دیده می‌شود. هزاران کهکشان در فواصل مختلف می‌درخشند و مقداری از نور موجود در تصویر تقریبا ۱۳.۵ میلیارد سال را طی کرده است تا به ما برسد. پژوهشگران، داده‌های جیمز وب را با پرتوهای فرابنفش و مرئی که توسط «تلسکوپ فضایی هابل»(HST) گرفته شده‌اند، ترکیب کردند تا این تصویر را ایجاد کنند. طول موج‌های نور هر دو تلسکوپ همراه با هم، عمق و جزئیات بی‌سابقه‌ای را از کهکشان‌های فراوان موجود در جهان نشان می‌دهند. بسیاری از این کهکشان‌های دور همیشه از دید هابل و تلسکوپ‌های زمینی دور بوده‌اند.

سفر پر ماجرای وب در اعماق فضا همچنان ادامه دارد. این تلسکوپ فضایی قدرتمند که با اهداف گوناگونی به فضا پرتاب شده است از لحظه‌ی آغاز کارش تاکنون بارها توجه جهانیان را به تصاویر شگفت‌انگیز خود معطوف کرده است.

وب به گونه‌ای طراحی شده که طول عمر آن در فضا پس از پرتاب حدود پنج و نیم سال باشد اما این تلسکوپ می‌تواند برای بیش از ۱۰ سال به فعالیت خود ادامه دهد. طول عمر آن با توجه به میزان سوختی که برای حفظ مدار خود استفاده می‌کند و احتمال تخریب اجزای آن در طول زمان در محیط خشن فضا تعیین می‌شود. تاکنون ریز شهاب‌سنگ‌های کوچکی به وب برخورده‌ کرده‌اند اما هیچ حادثه‌ای باعث بروز مشکل جدی در این تلسکوپ فضایی نشده است.