أهداف البعثة
تقوم أهداف تلسكوب JWST العلمية على 4 محاور، والتي تتناول بعضاً من أهم الأسئلة في علم الفلك
ستشمل إحدى المهام العلمية الأولى لتلسكوب JWST إجراء مسح كوزموس- ويب، والذي يشمل نصف مليون مجرة.
1 الكون المبكر
نظراً إلى أن الضوء الآتي من الأجرام البعيدة ينتقل بسرعة محدودة، فإننا نرى تلك الأجرام كما كانت في الماضي. أظهر لنا تلسكوب هابل المجرات كما كانت قبل عدة بلايين من السنين، لكن تلسكوب JWST سيكون أكثر حساسية.
تأمل وكالة ناسا أن نرى التاريخ وصولا زمن تشكل المجرّات الأولى، منذ نحو 13.6 بليون سنة. نظراً إلى أن الكون يتوسع، يتمدد الضوء الآتي من الأجرام البعيدة بدوره، مما يزيد من طوله الموجي. يعني هذا أن الضوء المنبعث من النطاق الموجي المرئي يصل إلينا بالفعل مع الأشعة تحت الحمراء.
2 المجرات على مر الزمن
بفضل تلسكوب هابل، نحن نعلم شكل المجرات- وهي مجموعات من النجوم، والتي كثيراً ما تترتب في أنماط حلزونية متناظرة بدقة. لكن هذه تميل إلى أن تكون مجرات قريبة نسبياً، ومن ثم فهي مجرات ناضجة. تشير اللمحات التي زودنا بها تلسكوب هابل عن المجرات المبكرة جداً إلى أنها أصغر حجماً وأكثر تفكُّكاً. لا أحد يعرف كيف تشكلت المجرات أو كيف تجمعت معاً تشكيلات المجرات الأكبر ذات المظهر المنتظم التي نراها حالياً.
يُؤمل أن يتمكن تلسكوب JWST من الإجابة عن أسئلة مثل هذه بنظرته العميقة جداً للكون المبكر.
3 دورة حياة النجوم
تولد النجوم وتتطور وتشيخ وتخمد، وتساهم بقايا النجوم القديمة في المادة الخام اللازمة لصنع نجوم جديدة. معظم هذه العملية مفهوم جيداً، لكن لا يزال هناك لغز يكتنف النشأة الفعلية للنجوم والأقراص الكوكبية التي قد تتشكل حولها. يرجع ذلك إلى أن هذه الأجرام تكون مغلفة في البداية بداخل شرنقة من الغبار، والتي لا تستطيع التلسكوبات العادية التي تستخدم الضوء المرئي اختراقها. لكن كل هذا الغبار يكون شفافاً فعلياً عند الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي يستخدمها تلسكوب ،JWST لذلك تأمل وكالة ناسا أن تكشف أخيراً الأسرار الكبرى لتشكُّل النجوم.
الهدف الأكبر لتلسكوب JWST هو استكشاف أصولنا الكونية
4 كواكب أخرى
أحد أكثر مجالات علم الفلك إثارة هو البحث عن الكواكب النجمية Exoplanets، وخاصة الكواكب الشبيهة بالأرض التي قد تحمل ظروفاً تسمح بتطور الحياة. سيستخدم تلسكوب JWST التصوير بالأشعة تحت الحمراء والتحليل (التنظير الطيفي) Spectroscopy لدراسة الخصائص الكيميائية والفيزيائية للأنظمة الكوكبية. ستوفر لنا قدرته على النظر عبر الغبار والتقاط صور عالية الدقة رؤيةً مباشرة للأنظمة الكوكبية في مراحلها الأولى. سيحلل تلسكوب JWST أيضاً البنية الكيميائية للأغلفة الجوية للكواكب النجمية، ويبحث بنحو خاص عن التواقيع المحتملة للَّبنات الأساسية للحياة.
أسئلة وأجوبة عن علوم تلسكوب JWST
نسأل الدكتور مايكل ماكيلوين من وكالة ناسا عن آماله من التلسكوب الجديد
ما الدراسات العلمية التي سينفذها التلسكوب في سنته الأولى؟
”إذا كان في إمكانك تسميتها، فمن المرجح أن يرصدها تلسكوب JWST“
في السنة الأولى سيعمل برنامج الرصد لتلسكوب JWST على دراسة كامل التدرج الكوني من الضوء الأول في الكون المبكر إلى الغلاف الجوي للكواكب النجمية. سيرصد تلسكوب JWST الأجرام الأكثر إثارة للاهتمام في الكون بمزيج من الدقة المحسنة والحساسية وتغطية الأطوال الموجية. سيوفر هذا توصيفاً جديداً ومحسَّناً للأجرام الشهيرة في السماء. إذا كان في إمكانك تسميتها، فمن المرجح أن يرصدها تلسكوب ،JWST على الرغم من أن ذلك قد لا يتحقق كله في السنة الأولى.
ما أكثر الاكتشافات التي قد يتوصل إليها تلسكوب JWST إثارة؟
عندما يكون لديك مرصد ثوري مثل تلسكوب ،JWST فمن المرجح أن تكون أكثر الاكتشافات إثارة هي تلك التي لا نتوقع وجودها أصلاً. ستمكننا عيون تلسكوب JWST التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء على الكون من رؤية مناطق من الفضاء لم نكن لنراها من قبل. ستساعد حساسيته غير المسبوقة للأشعة تحت الحمراء علماء الفلك على مقارنة أقدم المجرات مع المجرات اللولبية والإهليلجية الكبيرة الموجودة حالياً، مما يساعدنا على فهم كيفية تجمع المجرات على مدى بلايين السنين. سيمكنه الرؤية واختراق السحب الضخمة من الغبار التي لا تراها المراصد العاملة بالضوء المرئي مثل تلسكوب هابل، حيث تولد النجوم وأنظمة الكواكب. سيخبرنا تلسكوب JWST بمزيد عن الغلاف الجوي للكواكب خارج المجموعة الشمسية، وربما يعثر على اللبنات الأساسية للحياة في أماكن أخرى من الكون.
هل تعتقد أن تلسكوب JWST سيصبح اسماً مألوفاً مثل تلسكوب هابل؟
أتوقع ذلك تماماً، وأن الناس في معظم أنحاء العالم سيناقشون صور تلسكوب JWST في أثناء جلوسهم حول مائدة العشاء. على غرار تلسكوب هابل، سيلتقط تلسكوب JWST صوراً مذهلة للكون، والتي ستخلب الألباب. نتوقع أن تنتشر صور تلسكوب JWST على الإنترنت، وأن تظهر في الروزنامات السنوية وتحتل كتب هذا الصور مساحة على الطاولات في المنازل
