سه سال پس از پرتاب تلسکوپ جیمز وب، درس‌هایی که از جهان آموخته‌ایم

ساخت این تلسکوپ ۳۰ سال زمان برد، اما در همین سه سال فعالیت، JWST دیدگاه ما نسبت به کیهان را به شکلی بنیادین تغییر داده است.
این تلسکوپ منظومه شمسی خودمان را کاوش کرده، جو سیارات دوردست را برای یافتن نشانه‌های حیات بررسی نموده و به اعماق کیهان نفوذ کرده تا نخستین ستارگان و کهکشان‌های شکل‌گرفته در جهان را بیابد.
این مطلب به آنچه JWST از کیهان اولیه به ما آموخته و رازهای جدیدی که آشکار کرده است می‌پردازد.

هیولاهای آبی اسرارآمیز

JWST مرزهای دید ما به عمق کیهان را جابه‌جا کرده است تا نخستین ستارگان و کهکشان‌ها را بیابد. مکان فضایی این تلسکوپ شرایط ایده‌آلی برای مشاهده کیهان با نور مادون قرمز فراهم می‌کند.
دورترین کهکشانی که JWST تأیید کرده است به زمانی بازمی‌گردد که جهان تنها حدود ۳۰۰ میلیون سال عمر داشت. این کهکشان، در همین مدت کوتاه، جرمی حدود ۴۰۰ میلیون برابر خورشید ما تشکیل داده است که نشان‌دهنده کارآمدی بسیار بالای تشکیل ستاره‌ها در کیهان اولیه است.
اما این کهکشان تنها نمونه نیست. کهکشان‌ها با رشد، غبار تولید می‌کنند. غبار باعث می‌شود کهکشان‌ها قرمز به نظر برسند، زیرا نور آبی را جذب می‌کند. اما JWST نشان داده که این کهکشان‌های نخستین به شکلی عجیب، درخشان، بزرگ و آبی هستند و هیچ اثری از غبار ندارند، که این موضوع خود معمایی بزرگ است.

شیمی غیرمعمول در کهکشان‌های اولیه

ستارگان اولیه سازندگان اصلی عناصری بودند که بعدها به زندگی شکل دادند. جهان با هیدروژن، هلیوم و مقدار کمی لیتیوم آغاز شد. تمام عناصر دیگر در هسته ستارگان ساخته شدند.
JWST نشان داده که کهکشان‌های اولیه ویژگی‌های شیمیایی غیرمعمولی دارند؛ مثلاً مقادیر زیادی نیتروژن دارند، در حالی که بیشتر فلزات دیگر کمتر از حد معمول هستند. این موضوع نشان‌دهنده وجود فرآیندهایی ناشناخته در کیهان اولیه است.

اجسام کوچک و پایان عصر تاریکی کیهانی

JWST از خوشه‌های کهکشانی عظیم به‌عنوان عدسی‌های بزرگ‌نمایی استفاده کرده تا به اعماق کیهان بنگرد و کم‌نورترین کهکشان‌ها را بیابد. این کشف‌ها نشان داده که کهکشان‌های کوچک ممکن است نقش مهمی در پایان “عصر تاریکی” کیهان داشته باشند.

معمای نقاط قرمز کوچک

اولین تصاویر JWST کشف غیرمنتظره‌ای از “نقاط قرمز کوچک” به همراه داشتند: منابع فوق‌العاده فشرده‌ای با رنگ قرمز و منشاء ناشناخته. این نقاط ویژگی‌هایی متناقض و گیج‌کننده دارند که نشان‌دهنده ترکیبی از ستارگان و هسته‌های کهکشانی فعال هستند.

کهکشان‌هایی غیرممکن در اوایل جهان

JWST همچنین کهکشان‌های بسیار بزرگی را کشف کرده که در نخستین ۷۰۰ میلیون سال از تاریخ کیهان شکل گرفته‌اند و نظریه‌های کنونی ما نمی‌توانند توضیح دهند که این کهکشان‌ها چگونه این‌قدر زود و سریع تشکیل شده‌اند.

آینده JWST

JWST در اولین گام‌های خود ضعف‌های بسیاری را در مدل‌های کنونی ما از جهان آشکار کرده است. در حالی که مدل‌ها را برای سازگاری با داده‌های این تلسکوپ اصلاح می‌کنیم، چشم‌انتظار کشف ناشناخته‌های بیشتر هستیم. رازهای دیگری چه‌بسا در اعماق کیهان پنهان باشند که JWST آن‌ها را فاش خواهد کرد.