رصدخانه فضایی جیمز وب، قدرتمندترین تلسکوپ ساخته شده به دست بشر، در دسامبر ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد. ثمره سه سال تلاش بی‌وقفه دانشمندان و مهندسان در خلق این ابزار پیشرفته، انقلابی در درک ما از کیهان بوده است. این تلسکوپ با نگاهی ژرف به اعماق فضا، نه تنها منظومه شمسی را کاوش کرده، بلکه به بررسی جو سیارات دور دست و جستجوی نشانه‌های حیات در آنها پرداخته است. گزارش پیش رو، گزیده‌ای از یافته‌های شگفت‌انگیز این رصدخانه در مورد آغاز پیدایش جهان و رازهای نهفته در آن ارائه می‌دهد.
**رمز و راز کهکشان‌های آبی درخشان**
جیمز وب، با استقرار در خارج از جو زمین، به لطف قابلیت‌های بی‌نظیر خود در رصد نور مادون قرمز، توانسته است به اعماق کیهان نفوذ کند. دورترین کهکشانی که تاکنون توسط این تلسکوپ شناسایی شده، در دوره‌ای شکل گرفته که سن جهان تنها ۳۰۰ میلیون سال بوده است. شگفت‌آور آنکه، این کهکشان در این مدت کوتاه، ستاره‌ای با جرمی ۴۰۰ میلیون برابر خورشید ما را به‌وجود آورده است. این نشان از سرعت شگفت‌آور تشکیل ستارگان در اوایل پیدایش جهان دارد.
با رشد کهکشان‌ها، ستاره‌ها منفجر می‌شوند و گرد و غبار کیهانی پدید می‌آورند. میزان این گرد و غبار با بزرگی کهکشان ارتباط مستقیم دارد و سبب رنگ قرمز آنها می‌شود، زیرا این ذرات، نور آبی را جذب می‌کنند. اما نکته حیرت‌انگیز، کشف کهکشان‌های اولیه‌ای با نور آبی درخشان توسط جیمز وب است؛ کهکشان‌هایی غول‌پیکر و پرنور بدون هیچ اثری از گرد و غبار. این پدیده، دانشمندان را به چالش کشیده است. نظریه‌های متعددی برای توضیح این رخداد بی‌نظیر ارائه شده است؛ از فروپاشی ستارگان عظیم بدون انفجارهای ابرنواختری تا انفجارهایی مهیب که تمام گرد و غبار را به بیرون از کهکشان رانده‌اند و یا نابودی ذرات غبار در اثر تابش‌های شدید ستارگان اولیه. هنوز راز این کهکشان‌های آبی حل نشده باقی مانده است.
**ترکیب شیمیایی غیرمعمول در کهکشان‌های اولیه**
ستارگان اولیه، اجزای اصلی تشکیل‌دهنده حیات هستند. کیهان در ابتدا تنها از هیدروژن، هلیوم و مقدار کمی لیتیوم تشکیل شده بود. تمام عناصر دیگر، از کلسیم در استخوان‌های ما تا اکسیژن در هوایی که تنفس می‌کنیم، در قلب این ستارگان ساخته شده‌اند.
اما جیمز وب نشان داده که کهکشان‌های اولیه، دارای ترکیب شیمیایی غیرمعمولی هستند. به عنوان مثال، میزان نیتروژن در این کهکشان‌ها بسیار بیشتر از خورشید ماست، در حالی که مقدار سایر فلزات بسیار کمتر است. این نشان می‌دهد که فرآیندهایی در جهان اولیه رخ داده‌اند که هنوز برای ما ناشناخته هستند. جیمز وب همچنین نشان داده که مدل‌های ما در مورد چگونگی هدایت تکامل شیمیایی کهکشان‌ها توسط ستارگان، هنوز ناقص است. به بیان دیگر، دانشمندان هنوز شرایطی را که به پیدایش حیات منجر شده است، به طور کامل درک نکرده‌اند.
** پایان عصر تاریکی کیهان**
دوربین‌های فوق حساس جیمز وب به دانشمندان اجازه می‌دهند تا کم‌نورترین کهکشان‌ها را رصد کنند. محققان در تلاشند نقطه‌ای را بیابند که در آن کهکشان‌ها چنان کم‌نور می‌شوند که دیگر ستاره‌سازی در آنها متوقف می‌شود. این امر به درک شرایط پایان شکل‌گیری کهکشان‌ها کمک می‌کند. جیمز وب اگرچه هنوز به آن حد از عمق فضا نفوذ نکرده است، اما کهکشان‌های کم‌نوری را یافته که فراتر از انتظارات ما هستند؛ کهکشان‌هایی که بیش از چهار برابر فوتون‌های پرانرژی مورد انتظار را ساطع می‌کنند. این کشف نشان می‌دهد که این کهکشان‌های کوچک، نقش مهمی در پایان عصر تاریکی کیهان پس از بیگ بنگ داشته‌اند.
**نقاط قرمز مرموز**
اولین تصاویر جیمز وب، کشف دیگری را رقم زدند: فراوانی قابل توجهی از نقاط قرمز کوچک در کیهان اولیه. این منابع نور قرمز فشرده منشا ناشناخته‌ای دارند. در ابتدا تصور می‌شد که این‌ها کهکشان‌های فوق متراکم هستند، اما مشاهدات دقیق‌تر نشان داد که این نقاط ویژگی‌های بسیار متناقضی دارند. دانشمندان پیش‌تر با پدیده هسته فعال کهکشانی آشنا بودند، پدیده‌ای که در آن سیاهچاله عظیمی به سرعت در حال رشد است و گازهای اطراف خود را می‌بلعد. این گازها، عمدتاً هیدروژن درخشان، با سرعت بسیار زیاد به دور سیاهچاله می‌چرخند. اما نکته عجیب در مورد این نقاط قرمز کوچک این است که هیچ اشعه ایکسی از آنها ساطع نمی‌شود و به نظر می‌رسد که ویژگی‌های جمعیت‌های ستاره‌ای را دارند. آیا ممکن است این کهکشان‌ها همزمان هم ستاره و هم هسته فعال کهکشانی باشند؟ یا یک مرحله تکاملی بین این دو؟ هر چه که باشد، این نقاط قرمز کوچک احتمالاً اطلاعات ارزشمندی را در مورد تولد سیاهچاله‌های کلان جرم و ستارگان در کهکشان‌ها در اختیار ما قرار می‌دهند.
**کهکشان‌های اولیه غیرممکن**
علاوه بر کهکشان‌های اولیه پر جنب و جوش، جیمز وب توانسته است بقایای کهکشان‌های اولیه مرده را نیز بیابد؛ کهکشان‌هایی که یادگارهایی از تشکیل ستارگان در طلوع کیهان هستند. این بقایا پیش از این توسط تلسکوپ‌های زمینی و هابل دیده شده بودند، اما تنها جیمز وب توانسته نور آنها را تجزیه و تحلیل کند تا سن مرگ آنها مشخص شود. جیمز وب کهکشان‌های بسیار پرجرمی را شناسایی کرده که در ۷۰۰ میلیون سال اول تاریخ کیهان شکل گرفته‌اند، کهکشان‌هایی با جرمی برابر یا بیشتر از کهکشان راه شیری. اما مشکل اینجاست که مدل‌های فعلی شکل‌گیری کهکشان‌ها نمی‌توانند این اجرام را توضیح دهند، زیرا بسیار بزرگ و با سرعت بسیار زیادی تشکیل شده‌اند. کیهان‌شناسان در حال بررسی اصلاح مدل‌ها یا تجدید نظر در ماهیت ماده تاریک و چگونگی تشکیل اجرام اولیه هستند. جیمز وب از همان آغاز کار خود، بسیاری از کاستی‌های مدل‌های کنونی ما از کیهان را آشکار کرده و زمینه‌های لازم برای اصلاح آنها را فراهم کرده است. معمای نقاط قرمز مرموز هنوز حل نشده است و انتظار می‌رود که اکتشافات جدید جیمز وب از اعماق کیهان، بر شگفتی‌های ما بیفزاید.
بروزترین اخبار تکنولوژی را در هارپی تک بخوانید