تلسكوب جيمس ويب : نافذة جديدة على أسرار الكون وأبعاده الغامضة

تلسكوب جيمس ويب الفضائي: حدود جديدة في علم الفلك 

لعقود من الزمان ، نظر علماء الفلك إلى أعماق الكون ، باحثين عن إجابات لبعض أكبر الأسئلة في العلم: كيف بدأ الكون ، وكيف تطور ، وهل نحن وحدنا؟ مع إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) بالإنجليزية: James Webb Space Telescope) ، بدأ عصر جديد من الاكتشافات الفلكية. JWST ، الذي سمي على اسم جيمس إي ويب ، مدير ناسا السابق ، هو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة الفضاء الكندية (CSA). إنه خليفة تلسكوب هابل الفضائي ، الذي يعمل منذ عام 1990 وغير مفهومنا للكون. تم تصميم JWST ليكون أقوى من Hubble ، مع مرآة أساسية يبلغ قطرها 6.5 مترًا ، أي أكبر بثلاث مرات تقريبًا من مرآة هابل. تتكون المرآة من 18 مقطعًا سداسيًا يمكن ضبطها بشكل فردي لضمان التركيز الدقيق.المرآة الأساسية لتلسكوب جيمس ويب عبارة عن عاكس بيريليوم ومغطى بالذهب، وتتميز بمساحة تجميع تبلغ 25.4 متر مربع . ونظراً لحجمها الضخم، فإنها لا يمكن أن تكون مرآة واحدة لتناسب المساحة داخل مركبات الإطلاق . وبالتالي، تم تقسيم المرآة إلى 18 قطعة سداسية الأضلاع التي تم فتحها بعد إطلاق التلسكوب.تجمِّع المرآة الرئيسية، المكوَنة من عدة الأجزاء، الضوء القادم من الكون وتُعيد توجيهه إلى المرآة الثانوية، التي تُرسله بدورها إلى مرايا إضافية أصغر، قبل أن يصل إلى الكاميرات والمُحللات الطيفية. كما أنه مزود بأربعة أجهزة علمية متطورة تمكنه من مراقبة الكون بتفاصيل غير مسبوقة.

من غير الواضح بالنسبة لنا كيفية تحول الكون من حالة بسيطة جداً لا تحتوي إلا الهيدروجين والهليوم إلى الكون الذي نراه اليوم، لكن تلسكوب ويب سيرى مسافات شاسعة من الفضاء وينظر إلى عصور من الزمن لم تُشاهد من قبل، وسيساعدنا هذا في الإجابة عن هذه الأسئلة المهمة.

 تتمثل إحدى القدرات الرئيسية لـ JWST في قدرته على المراقبة في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف. يمكن لضوء الأشعة تحت الحمراء أن يخترق سحب الغبار والعوائق الأخرى التي لا يستطيع الضوء المرئي أن يخترقها ، تُعد الأشعة تحت الحمراء إشعاعًا كهرومغناطيسيًا، وتتميز بطول موجي أكبر من الضوء المرئي، لكنها أقصر من طول موجي موجات الراديو. ويعتبر رصد هذا النوع من الإشعاع ذو أهمية كبيرة لعدة أسباب، فهي تمكننا من رصد الضوء الأول الذي انطلق من أولى الأجسام المشعة التي تشكلت عندما كان الكون في مرحلة الطفولة، والذي تمدد بسبب توسع الكون ليصلنا اليوم على هيئة أشعة تحت حمراء بعد مرور 13 مليار سنة. وهذا يجعل تلسكوب جيمس ويب قادرًا على النظر إلى الضوء المرئي الأول. كما أن الأشعة تحت الحمراء تتمكن من اختراق السحب المكونة من الغبار والغاز التي تحجب الرؤية عنا، وتمكننا من رؤية ما يوجد داخلها.

 يعد تلسكوب جيمس ويب قادرًا على النظر إلى أعماق الفضاء والزمن، ورصد المسافات الشاسعة التي تفصلنا عن الأجسام السماوية، الأمر الذي يساعدنا في فهم كيفية تشكل الكون وتطوره منذ بداية الزمن. فقد عكف مجموعة من أمهر العلماء من دول مختلفة بهندسته بأحدث ما توصل إليه العلم خلال الثلاث عقود الماضية مما يسمح للتلسكوب بدراسة الأشياء غير المرئية ، بخلاف ذلك ، سيمكن هذا علماء الفلك من دراسة أقدم المجرات في الكون ، والتي تشكلت بعد بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم. سيكون JWST أيضًا قادرًا على دراسة الكواكب الخارجية ، الكواكب التي تدور حول نجوم غير نجمنا ، وربما في مجرة بعيد عن مجرتنا. من خلال قياس الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي لهذا الكوكب ، وهذا يمكن لعلماء الفلك تحديد تكوين الغلاف الجوي والبحث عن علامات الحياة. ستجعل حساسية ودقة JWST من الممكن دراسة الكواكب الخارجية بتفاصيل أكبر بكثير من أي وقت مضى. تم إطلاق JWST في 25 ديسمبر 2021 ، وتم وضعه في نقطة في الفضاء تسمى نقطة لاغرانج الثانية (L2) ، والتي تقع على بعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الأرض. يوفر هذا الموقع بيئة مستقرة للتلسكوب ، مع الحد الأدنى من التداخل من الغلاف الجوي للأرض ومصادر التداخل الأخرى. ولأنه يتطلب الرصد في طيف الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب جيمس ويب الحفاظ على درجة حرارته أقل من درجة حرارة الكلفن؛ لأن الأشعة تحت الحمراء التي يصدرها التلسكوب نفسه ستتداخل مع قراءاته وتجعل النتائج غير واضحة ، يتم استخدام درع شمسي كبير لحجب الضوء والحرارة الصادرة من الشمس والأرض والقمر. ويتم توضع التلسكوب وجميع أجهزته في موقع بالقرب من نقطة L2 في مدار الشمس والأرض، والتي تسمح لجميع هذه الأجسام الثلاثة بالبقاء على نفس الجانب من التلسكوب الفضائي في جميع الأوقات.

وقد نشرت وكالة الفضاء الأميركية “ناسا”  أول الصور لتلسكوب JWST بعد ستة أشهر من إطلاقه وهي تظهر أعمق صورة للكون على الإطلاق يتمّ التقاطها بالأشعة تحت الحمراء، وهي لعنقود المجرات SMACS 0723، ظهرت فيها بعدسة التلسكوب الفضائي آلاف المجرّات التي تشكّلت بعد الانفجار العظيم قبل أكثر من 13 مليار سنة.

في الختام ، تم تعيين تلسكوب جيمس ويب الفضائي لإحداث ثورة في فهمنا للكون. بفضل قدراته المتقدمة ، سيمكن علماء الفلك من دراسة أقدم المجرات والكواكب الخارجية بتفاصيل غير مسبوقة ، مما يفتح آفاقًا جديدة للبحث والاكتشاف. يعد إطلاق JWST معلمًا مثيرًا في تاريخ استكشاف الفضاء ، ومن المؤكد أنه سيلهم أجيالًا جديدة من العلماء والباحثين لمواصلة استكشاف أسرار الكون.