از زمان پرتاب این تلسکوپ در روز دی 1399، جیمز وب هر سال ارزش خود را ثابت کرده است و سال 1403 نیز استثنا نیست. در اینجا به پنج مورد از مهمترین یافتههای این تلسکوپ فوقالعاده قدرتمند اشاره میکنیم که درک ما از کیهان را تغییر دادهاند.
کهکشانهای بزرگ
یکی از اهداف طراحی تلسکوپ جیمز وب، جستجوی نخستین کهکشانهای جهان بود. این کهکشانها به دلیل فاصله بسیار زیاد، نورشان به دلیل انبساط کیهان به بخش قرمز یا مادونقرمز طیف الکترومغناطیسی منتقل شده است.
اخترشناسان با استفاده از این تلسکوپ، این کهکشانهای باستانی را یافتهاند و آنچه بارها کشف کردهاند، کهکشانهایی بزرگتر و درخشانتر از انتظار بوده است. این موضوع فهم ما از نحوه شکلگیری کهکشانها را به چالش میکشد.
به نظر میرسد که جهان اولیه بسیار فعالتر از تصور ما بوده است. کهکشانها خیلی سریع، تنها در چند صد میلیون سال شکل میگیرند و رشد میکنند. اخترشناسان امیدوارند مشاهدات آینده تلسکوپ جیمز وب سرنخهایی برای حل این معما ارائه دهد.
سیاهچالههای بزرگ
تلسکوپ جیمز وب امسال موفق به مشاهده چند سیاهچاله غولپیکر شد. در ماه می، اخترشناسان برخورد دو سیاهچاله عظیم را مشاهده کردند که هر یک حدود ۵۰ میلیون برابر جرم خورشید جرم داشتند و در زمانی حدود ۷۴۰ میلیون سال پس از مهبانگ در حال برخورد بودند.
سیاهچالههای بزرگ در جهان اولیه حتی سختتر از کهکشانهای بزرگ قابل توضیح هستند. چراکه تنها راه شناختهشده برای تشکیل سیاهچالهها، مرگ ستارگان عظیم است که سیاهچالههایی با جرمی چند برابر جرم خورشید به جا میگذارند. این سیاهچالههای کوچک باید با نرخ شگفتآوری مواد اطراف را جذب کنند و مکرراً با یکدیگر ادغام شوند تا در سنین ابتدایی کیهانی به وضعیت فوقالعاده عظیم برسند.
درک تنش هابل: کشف رازهای گسترش جهان
در دهه گذشته، کیهانشناسان با مشکلی به نام “تنش هابل” دستوپنجه نرم کردهاند. روشهای مختلف برای اندازهگیری نرخ انبساط کنونی جهان (ثابت هابل) اعداد متفاوتی ارائه میدهند.
تفاوت اصلی این است که اندازهگیریهای مربوط به جهان اولیه کمی بزرگتر از اندازهگیریهای مربوط به جهان متأخر هستند. اخترشناسان صدها پیشنهاد برای حل این مشکل ارائه کردهاند، از خطاهای اندازهگیری ساده گرفته تا بازنویسی درک ما از انرژی تاریک.
کربن اولیه: پایهگذار زندگی و محیط زیست
زندگی همانگونه که میشناسیم، به حداقل پنج عنصر کلیدی نیاز دارد: هیدروژن، اکسیژن، کربن، نیتروژن و فسفر. این عناصر (جز هیدروژن) تنها در هسته ستارگان ساخته میشوند.
بنابراین تعجبآور بود که اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ جیمز وب ابری از کربن را یافتند که تنها ۳۵۰ میلیون سال پس از مهبانگ تشکیل شده بود. این کشف، زمان ممکن برای ظهور حیات در کیهان را به میزان قابل توجهی به عقب میبرد.
نخستین نسل ستارگان
(اعتبار تصویر: NASA، ESA، CSA، STScI، برنت رابرتسون (دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز)، بن جانسون (CfA)، ساندرو تاکلا (کمبریج)، مارشا ریکه (دانشگاه آریزونا)، دنیل آیزنشتاین (CfA))
تلسکوپ جیمز وب بهعنوان ابزاری برای کشف اولینها شناخته میشود: نخستین کهکشانها، نخستین سیاهچالهها، و نخستین اجزای سازنده حیات. اما جام مقدس کیهانشناسی یافتن نخستین ستارگان است.
در سال 1403، پژوهشگران نشانههایی از این ستارگان، که به “جمعیت III” معروفاند، در نور ترکیبی کهکشان GN-z11 یافتند. اگر این یافته تأیید شود، ممکن است بهعنوان مهمترین کشف تلسکوپ جیمز وب شناخته شود.