תמונת טלסקופ ווב מרהיבה חושפת דברים שמדענים לא יכולים להסביר

טלסקופ החלל ג'יימס ווב צילם תמונות של כמה מהגלקסיות העמוקות והעתיקות ביותר ביקום. קרדיט: Pierluigi Rinaldi / Rafael Navarro-Carrera / Pablo G. Pérez-González

הטלסקופ החלל ג'יימס וובאפשרה לאסטרונומים לראות דברים שהם לא יכולים להסביר.

לפחות, עדיין לא.

בחדשמֶחקָרמ-Webb - הכי הרבהמצפה חלל רב עוצמה שנבנה אי פעם- אסטרונומים בילו 50 שעות בהצצה אל הקוסמוס העמוק ביותר, וזיהו כמה מהגלקסיות הראשונות שנוצרו אי פעם, לפני הרבה יותר מ-13 מיליארד שנים. לכידת נוף קוסמי עשיר כל כך, עם החפצים הקלושים ביותר שהאנושות ראתה אי פעם, הוא הישג מרשים. אבל הנתונים גם מגלים שגלקסיות קדומות אלה פלטו כמות פנומנלית של אנרגיה לתוךמֶרחָב—10 פעמיםיותר ממה שחזו מדענים.

שאלת "המפתח" היאאֵיךהגלקסיות המתהוות הללו השיגו זאת, אמר פבלו ג'י פרז-גונסאלס, אסטרופיזיקאי במרכז לאסטרוביולוגיה בספרד, בהצהרה. חורים שחורים מוזרים? כוכבים תוססים? פרז-גונסאלס הוא מחבר המחקר, שפורסם בכתב העת המדעימכתבי ה-astrophysical Journal.

טלסקופ ווב הואמכשיר רגיש במיוחד, עם היכולת ללכוד חלק מהאור הרחוק ביותר בחלל. הסיבה לכך היא ש-Webb צופה בסוג של אור שאיננו יכולים לראות, הנקרא אינפרא אדום, אשר נע באורכי גל ארוכים יותר מאשר אור נראה. באופן מכריע, אור עתיק נמתח כשהיקום מתרחב, כלומר השתנה ו"הוסט לאדום".

ווב העוצמתי, אם כן, יכול לראות את האנרגיה שנוצרה על ידי מוקדםגלקסיות. האסטרונומים זיהו 44 גלקסיות שנוצרו ככל הנראה במהלך 500 מיליון השנים הראשונות של היקום. במקור, אנרגיה זו נפלטה בצורה של אור אולטרה סגול, אך היא נמתחה גם לאינפרא אדום.

בתמונה למטה, שפורסמה על ידי החוקרים, ניתן לראות:

מהירות אור ניתנת לריסוק

משמאל: מבט בשדה עמוק של הקוסמוס עם גלקסיות ספירליות מלאות חיים בחזית ושפע של גלקסיות ישנות הרבה יותר במרחק. כמעט כל העצמים האלה הם גלקסיות.
בצד ימין: תצוגות מוגדלות של שלוש מהגלקסיות שהסטות מאוד לאדום משחררות כמויות בלתי צפויות של אנרגיה. "הם היו נוצרים ב-200 עד 500 מיליון השנים הראשונות לאחר המפץ הגדול, כאשר עידן היקום היה 1-5 אחוזים מהגיל של היום", מסבירה הצהרה על המחקר.

גלקסיות עתיקות שנתפסו על ידי סקר הדמיה עמוקה של MIRI של טלסקופ החלל ג'יימס ווב. קרדיט: Pierluigi Rinaldi / Rafael Navarro-Carrera / Pablo G. Pérez-González

הספקטרום האלקטרומגנטי המראה את כל אורכי הגל של האור, כגון אור נראה, אינפרא אדום, אולטרה סגול ומעבר לכך. קרדיט: נאס"א

אסטרונומים דימו, בעזרת מחשוב מתקדם, כיצדעוֹלָםהתפתח במשך מיליארדי שנים, החל בהיווצרותם של הכוכבים והגלקסיות הראשונים, ובסופו של דבר יצר את החומרים האורגניים החיוניים לחיים. אבל שום סימולציה לא חזתה פליטות קיצוניות כל כך של אנרגיה אולטרה סגולה. מה יכול להסביר את זה?

זה יכול להיות כוכבים צעירים ותוססים, הרבה יותר לוהטים מהבינוניים שלנושֶׁמֶש, פולט שפע של אנרגיה לחלל.אוֹ,ייתכן שהאור העתיק הזה נוצר על ידיחורים שחורים סופר מסיביים, שהם עצמים פי מאות אלפי עד מיליארדי מסה של השמש ונמצאים בדרך כלל במרכז הגלקסיות, כמו שלנושְׁבִיל הַחָלָב.

אבל זה יוצר שאלה נוספת: "מאיפה היו מגיעים החורים השחורים הסופר-מאסיביים האלה?" שאל פרז-גונסאלס.

"בינתיים JWST מספקת לנו הרבה יותר שאלות מאשר תשובות, אבל קווי המחקר החדשים האלה מרגשים."

הוא תוהה איך עצמים ענקיים כאלה - עם כוח משיכה כל כך עז שאפילו אור לא יכול לברוח - נוצרו כל כך מהר, כל כך מוקדם בהיסטוריה של היקום. רוב החורים השחורים הםנוצר מכוכבים מפוצצים, אבל אולי החורים השחורים האלה נוצרו בדרך אחרת? יש הרבה שאלות.

"בינתיים JWST מספקת לנו הרבה יותר שאלות מאשר תשובות, אבל קווי המחקר החדשים האלה מרגשים", אמרו החוקרים.

הישאר מעודכן לקבלת תשובות ווב נוספות - ושאלות.

איור של אמן של טלסקופ החלל ג'יימס ווב המקיף את השמש במרחק של מיליון קילומטרים מכדור הארץ. קרדיט: נאס"א

היכולות החזקות של טלסקופ ווב

טלסקופ ווב - שיתוף פעולה מדעי ביןנאס"א, ESA וסוכנות החלל הקנדית - נועדו להציץ אל הקוסמוס העמוק ביותר ולחשוף תובנות חסרות תקדים לגבי היקום המוקדם. אבל זה גם מציץ בכוכבי לכת מסקרנים בגלקסיה שלנו, ואפילו בכוכבי הלכת במערכת השמש שלנו.

רוצה עודמַדָעוחדשות טכנולוגיות מועברות ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך? הירשם לניוזלטר Light Speed של Mashableהַיוֹם.

הנה איך ווב משיג דברים שאין שני להם, וככל הנראה יהיה במשך עשרות שנים:

מראה ענקית:המראה של ווב, הלוכדת אור, היא בקוטר של מעל 21 רגל. זה יותר פי שניים וחצי יותר מאשרשל טלסקופ החלל האבלמַרְאָה. לכידת יותר אור מאפשרת ל-Webb לראות עצמים רחוקים יותר ועתיקים יותר. כפי שתואר לעיל, הטלסקופ מציץ לכוכבים וגלקסיות שנוצרו לפני למעלה מ-13 מיליארד שנה, רק כמה מאות מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול.
"אנחנו הולכים לראות את הכוכבים והגלקסיות הראשונים שנוצרו אי פעם", אמר ל-Mashable ב-2021 ג'ין קרייטון, אסטרונום ומנהל הפלנטריום של מנפרד אולסון באוניברסיטת ויסקונסין-מילווקי.

תצוגת אינפרא אדום:בניגוד להאבל, שצופה במידה רבה באור הנראה לנו, ווב הוא בעיקר טלסקופ אינפרא אדום, כלומר הוא צופה באור בספקטרום האינפרא אדום. זה מאפשר לנו לראות הרבה יותר מהיקום. לאינפרא אדום יש יותר זמןאורכי גלמאשר אור נראה, כך שגלי האור מחליקים ביעילות רבה יותר דרך עננים קוסמיים; האור אינו מתנגש לעתים קרובות ומתפזר על ידי החלקיקים הצפופים הללו. בסופו של דבר, ראיית האינפרה-אדום של ווב יכולה לחדור למקומות שהאבל לא יכולה.
"זה מרים את הצעיף," אמר קרייטון.
הצצה אל כוכבי לכת רחוקים:טלסקופ וובנושאת ציוד מיוחד הנקרא ספקטרומטריםשתחולל מהפכה בהבנתנו את העולמות הרחוקים הללו. המכשירים יכולים לפענח אילו מולקולות (כגון מים, פחמן דו חמצני ומתאן) קיימות באטמוספרות של כוכבי לכת מרוחקים - בין אם זה ענקי גזים או עולמות סלעיים קטנים יותר. ווב יסתכל על כוכבי לכת אקזו בגלקסיית שביל החלב. מי יודע מה נמצא.
"אולי נלמד דברים שמעולם לא חשבנו עליהם", מרסדס לופז-מורלס, חוקרת כוכבי לכת ואסטרופיזיקאית ב-המרכז לאסטרופיזיקה-הרווארד וסמית'סוניאן, אמר ל-Mashable ב-2021.
כבר, אסטרונומים מצאו בהצלחה תגובות כימיות מסקרנות על אכוכב לכת במרחק של 700 שנות אור, והמצפה החל להסתכל על אחד המקומות הצפויים ביותר בקוסמוס: כוכבי הלכת הסלעיים בגודל כדור הארץ שלמערכת השמש TRAPPIST.

מארק הוא עיתונאי עטור פרסים ועורך המדע ב-Mashable. לאחר שעבד כשומר בשירות הפארקים הלאומיים, הוא החל בקריירת דיווח לאחר שראה את הערך יוצא הדופן בחינוך אנשים על ההתרחשויות על פני כדור הארץ, ומעבר לכך.

הואירד 2,500 רגללתוך מעמקי האוקיינוס בחיפוש אחר כריש שישה זימים, העז אל תוךאולמות של מעבדות מו"פ מובילות, וראיין חלק מההמדענים המרתקים ביותרבעולם.

אתה יכול להגיע למרק בכתובת[מוגן באימייל].