الملاحظات الميدانية فائقة العمق لجيمس ويب: فريقان بحثيان لدراسة أقدم المجرات  

سيُمكّن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، وهو مرصد فضائي مصمم لإجراء دراسات فلكية بالأشعة تحت الحمراء، والذي تم إطلاقه بنجاح في 25 ديسمبر 2021، فريقين بحثيين من دراسة أقدم المجرات في الكون . سيستخدم الفريقان البحثيان أجهزة JWST المتطورة (NIRISS وNIRCam وNIRSpec) لالتقاط صور لبعض أقدم المجرات ودراسة خصائصها.

سيستهدف مشروع المسح العام العميق للمجرات الخارجية من الجيل التالي (NGDEEP) حقل هابل فائق العمق، وذلك بتوجيه جهاز التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف الأشعة تحت الحمراء بدون شق (NIRISS) نحو حقل هابل الرئيسي فائق العمق، وكاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) نحو الحقل الموازي. سيلتقط الجهازان NIRISS وNIRCam ضوء الأشعة تحت الحمراء (المزاح نحو الأحمر نتيجة لتوسع الكون ). وسيتم نشر البيانات فورًا ليستفيد منها الباحثون.

سيقوم فريق مشروع NGDEEP أيضًا بتحديد العناصر المعدنية في المجرات المبكرة، وخاصةً في المجرات الأصغر حجمًا والأقل سطوعًا التي لم تُدرس بشكلٍ كافٍ حتى الآن. تُعد دراسة المحتوى المعدني للمجرات طريقةً أساسيةً لتتبع التطور عبر الزمن الكوني. في بداية الكون، لم يكن هناك سوى الهيدروجين والهيليوم. تشكلت العناصر الجديدة بفعل الأجيال المتعاقبة من النجوم . ستساعد دراسة المحتوى المعدني للمجرات في تحديد أوقات وجود العناصر المختلفة بدقة، وتحديث النماذج التي تتنبأ بكيفية تطور المجرات في الكون المبكر.

سيقوم فريق البحث الآخر بدراسة حقل هابل فائق العمق الرئيسي باستخدام مصفوفة الغالق الدقيق داخل مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) الخاص بالتلسكوب. سيوفر هذا أول عينة كبيرة من أقدم المجرات التي وُجدت في الكون المبكر ، مما يُمكّن الباحثين من فهمها بالتفصيل.

بدأت قصة دراسة الكون المبكر عام ١٩٩٥ بقرار توجيه تلسكوب هابل الفضائي نحو منطقة غير مستكشفة في السماء. التقط هابل حوالي ٣٠٠٠ صورة لمجرات في مراحل مختلفة من تطورها النجمي. عُرفت هذه الصور باسم "حقل هابل العميق"، وكانت أولى الصور للمجرات المبكرة، وأحدثت ثورة في علم الفلك.

يُعدّ تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) خليفةً لتلسكوب هابل الفضائي (HST) ، ويواصل إرث تلسكوب هابل في مجال دراسة الكون المبكر . ويهدف تلسكوب ويب إلى البحث عن الضوء المنبعث من النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت في الكون بعد الانفجار العظيم، وذلك لدراسة تكوين المجرات وتطورها، وفهم تكوين النجوم والأنظمة الكوكبية ، ودراسة الأنظمة الكوكبية وأصول الحياة.

كان الكون المبكر، خلال المئات الأولى من ملايين السنين التي تلت الانفجار العظيم، مكانًا مختلفًا تمامًا. كان شبه معتم. في هذه الفترة، بدأت المجرات الأولى في الكون بالتشكل. رصدت التلسكوبات العديد من المجرات البعيدة، لكن لم يُرصد أي منها قبل 400 مليون سنة من الانفجار العظيم. كيف كانت المجرات التي وُجدت قبل ذلك؟ سيجيب فريقا البحث المذكوران أعلاه على هذا السؤال تحديدًا من خلال الكشف عن تفاصيل المراحل الأولى لتطور المجرات.

***

مصادر:  

1. ناسا 2022. ويب ناسا لكشف ثروات الكون المبكر ، نُشر في 22 يونيو 2022. متاح على الإنترنت على https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-015.html تم الوصول إليه في 23 يونيو 2022. 

2. براساد يو ، 2021. تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST): أول مرصد فضائي مخصص لدراسة الكون المبكر. العلمية الأوروبية. تم النشر في ٦ نوفمبر ٢٠٢١. متاح على الإنترنت على http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/james-webb-space-telescope-jwst-the-first-space-observatory-dedicated-to-the-study-of-early-universe/

***