اولین تصویر منتشر شده از جیمز وب، چشم‌انداز خیره‌کننده‌ای از خوشه کهکشانی SMACS 0723 بود. چیزهای زیادی در این تصویر برای دیدن وجود دارد، اما اگر به اندازه کافی به آن نگاه کرده اید، متوجه می شوید که از کهکشان ها در تصویر کشیده شده اند. این استخراج ویژگی‌های تلسکوپ نیست و یک اعوجاج واقعی در بخشی از فضا به حساب می‌آید که هدف تصویربرداری قرار گرفته است.

گرانش رابطه مستقیم با جرم دارد هرچه جرم ماده بیشتر باشد، اثر گرانشی آن نیز قدرتمندتر خواهد بود. این همان نیرویی است که ما را روی زمین چسبنده و سیاره‌مان در مدارش پیرامون خورشید نگه می‌دارد. ولی عملکرد این نیرو با آنچه بیشتر مردم تصور می‌کنند متفاوت است. گرانش تار و پود فضا-زمان را خم می‌کند.

زمینه تصویر ژرف جیمز وب

زمینه تصویر ژرف وب.

دکتر تِمیا نانایاکارادانشمند ارشد مرکز داده استرالیایی جیمز وب می‌گوید: «مجموعه‌ای از کهکشان‌های بر جرم هستند که در نزدیکی نزدیکی قرار دارند، می‌کنند. این یک خوشه ای کهکشانی است. به دلیل جرم بسیار زیاد در این منطقه، این خوشه فضای پیرامون خود را خم می کند، درست مانند زمانی است که یک گوی سنگین را روی یک تُشک نرم بیندازیم. زمانی که نور کهکشان‌های پس‌زمینه از میان این منطقه عبور می‌کند، مسیری که می‌پیماید، خمیده می‌شود. این امر به تصویر کشیده شده است.» این پدیده، همگرایی گرانشی نام دارد و اثر آن به وضوح در تصویر جدید جیمز وب دیده می‌شود.

رابین کوکستاره‌شناس «مرکز بین‌المللی پژوهش‌های ستاره‌شناسی رادیویی» می‌گوید: «همه‌ای از جمله من و شما، چنین اعوجاجی را در فضا ایجاد می‌کنند. ولی اثر همگرایی گرانشی فقط قابل توجه است که مهم است از ماده وجود داشته باشد تا مانند یک عدسی رفتار کند. همان طور که یک خوشه کهکشانی در تصویر جدید جیمز وب این کار را انجام داده است. در این تصاویر نور کهکشان‌های بسیار دوردست را می‌بینیم که پیرامون خوشه‌ای کهکشانی در پیش‌زمینه خمیده و کمان‌های شگفت‌انگیز را ایجاد کرده‌اند. ازآنجاکه خوشه‌های کهکشانی کاملاً کروی، این پدیده ممکن است نتایج عجیبی مانند تکرار تصویر یک کهشکان در چند جای تصویر را ایجاد کند.»

همگرایی گرانشی / عدسی گرانشی

تصویری از صلیب اینشتین (QSO 2237+0305) که نور اختروشی دوردست پس از عبور از کنار یک کهکشان، چهار تصویر تشکیل شده است.

همان‌طور که از نام این پدیده بر می‌آید، لنز گرانشی می‌تواند اجرا کند دوردست را چنان بزرگ‌نمایی کند که بدون آن دیگری برای دیدنشان انجام شود. این فرصتی برای ستاره‌شناسان است تا نگاهی گذرا به دورترین قلمروی فضا و زمان بیندازند.

پروفسور رِی نوریس از سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود استرالیا می‌گوید: «ویژگی اصلی لنزهای گرانشی این است که فقط نور را خم نمی‌کنند، بلکه مانند تلسکوپ تصاویر را بزرگ می‌کنند. بنابراین اگر با استفاده از تلسکوپ جیمز وب به یک لنز گرانشی نگاه کنیم، انگار لنز دارم به جیمز وب اضافه کرده‌ایم که به ما اجازه می‌دهد کهکشان‌های دوردستی را ببینیم که بدون لنز گرانشی نمی‌توانم.»

جیمز وب برای بردن از این پدیده بسیار مناسب است. پروفسور متیو کولِس مدیر پژوهشکده ستاره‌شناسی و اخترفیزیک در دانشگاه ملی استرالیا در این باره می‌گوید: «عاملی که جیمز وب را برای بهره‌برداری از این پدیده مناسب می‌کند، همان است که آن را برای بسیاری از پژوهش‌های دیگر مناسب ساخته است: آینه‌ای بزرگی که در طول فروسرخ کار می‌کند. آینه بزرگ از دو طریق کمک کننده است. با آن‌ها می‌توان بیشتر جمع‌آوری کرد (و نه کم‌نورتر را دید). فعالیت در طول فروسرخ نیز کمک کننده است. انتقال کی روش به سرخ باعث می‌شود نور اجرا شود. ازآنجاکه کوچک تلسکوپ فضایی جیز وب کم‌نور، و بسیار دور هستند، این تلسکوپ در رقابت با تلسکوپ‌هایی مانند هابل است که در طول موج مرئی رصد می‌شود، با فاصله‌ای از پیروز می‌شود.»

همگرایی گرانشی جیمز وب

موارد زیادی وجود دارند که می‌توانیم با استفاده از قدرت بی‌نظیر جیمز وب در همکاری با لنزهای گرانشی بیاموزیم. این ابزار امکان بررسی جهان را در سالهای ابتدایی پس از مِه بانگ (بیگ بنگ) را برای ستاره‌شناسان می‌کند.

پروفسور کاترین تروت، عضو بخش آینده‌ای انجمن پژوهش استرالیا می‌گوید: «تلسکوپ فضایی جیمز وب همین حالا هم از کهکشان‌های نسل اول که در کیهان شکل گرفته‌اند در تصویر خود ثبت کرده‌اند. این تلسکوپ قابلیت ثبت این کهکشان‌ها را دارد و پس از تجزیه و تحلیل به بازه‌های باریک‌تر طول موج، ستاره‌شناسان می‌توانند عناصر موجود در آن‌ها را شناسایی کنند. بررسی‌هایی که توسط SMACS 0723 بزرگ‌نمایی شده‌اند نشان می‌دهند کهکشان‌هایی که در صد میلیون سال ابتدایی جهان شکل گرفته‌اند، دارای ویژگی‌هایی هستند. عنصری که فقط درون ستارگان تولید می‌شود. این مشاهدات در کنار بررسی گاز هیدروژن اولیه با استفاده از تلسکوپ‌های رادیوی فرکانس پایین، مانند «آرایه‌ی میدان‌دید باز مارکیسون»، به ما از زمان شکل‌گیری نسل اول در جهان و آثاری کهکشان‌ها از آن‌ها کوچک‌تر و کوچک‌ترین اولیه‌ها هستند که توسط جیمز وب مشاهده می‌شود. به کهکشانهای امروزی که پیرامونمان می‌بینیم، خبر می‌دهند.

مقالات مرتبط:

دکتر کولس می‌گوید: «مکن است با اندازه‌گیری اختلاف زمان پیمایش نور رویدادهای گذرا مانند انفجارهای ستاره‌ای و اختروش‌های چشمکزن، پیرامون لنزهای گرانشی، به‌اندازه‌های دقیق رشد از نرخ انبساط و سن کیهان دستیابیم. انتظار ترکیب توان جیمز وب و همگرایی گرانشی، روشی فوق‌العاده قدرتمند برای کاوش دوردست‌های کیهان باشد.» تصاویر نفس‌گیر اولیه فقط پیش‌نمایشی از آنچه در راه است، می‌شود و ما بی‌صبرانه منتظر هستیم که تلسکوپی جیمز وب در سال‌های پیش‌رو به ارمغان خواهد آورد.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!