الأخبار الطبية ، المقالات الطبية ، الأخبار العلمية ، الصور العلمية ، الفيديوهات العلمية ، الأخبار البحثية ، الطبيعة ، العلوم ، الفضاء ، الصحة ، التكنولوجيا ، البشر ، الفيزياء ، البيئة ، اكتشافات علمية ، البحث ، الترفيه ، العلوم الحية بالعربي ، livesciencear ،
مع محاذاة بصريات التلسكوب والأدوات ، يقوم فريق ويب الآن بتكليف أربعة أدوات علمية قوية للمرصد. هناك 17 "وضعًا" مختلفًا للأداة للتحقق من طريقنا للاستعداد لبدء العلوم هذا الصيف. بمجرد الموافقة على جميع هذه الأوضاع الـ 17 ، سيكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا جاهزًا لبدء العمليات العلمية!
يعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا أعجوبة تكنولوجية حقيقية. أكبر تلسكوب فضائي وأكثره تعقيدًا على الإطلاق ، Webb قادر على جمع الضوء الذي كان يسافر منذ 13.5 مليار سنة ، منذ بداية الكون تقريبًا. في الواقع ، Webb هي آلة زمنية ، مما يسمح لنا بالتحديق في المجرات الأولى التي تشكلت بعد الانفجار العظيم. لأنه يجمع ضوء الأشعة تحت الحمراء ، يرى مباشرة من خلال سحب الغبار العملاقة التي تحجب رؤية معظم التلسكوبات الأخرى. ويب أقوى 100 مرة من تلسكوب هابل الفضائي.
في هذه المقالة ، سنصف 17 وضعا ، ونشجع القراء على المتابعة بينما يقوم فريق Webb بفحصها واحدًا تلو الآخر في أداة تعقب Where is Webb يحتوي كل وضع على مجموعة من الملاحظات والتحليلات التي يجب التحقق منها ، ومن المهم ملاحظة أن الفريق لا يخطط لإكمالها بالترتيب الموضح أدناه . لن يتم التحقق من بعض الأوضاع حتى نهاية التشغيل.
لكل وضع ، اخترنا أيضًا نموذجًا لهدف علمي تمثيلي سيتم ملاحظته في السنة الأولى من علم Webb. هذه مجرد أمثلة. سيتم استخدام كل وضع للعديد من الأهداف ، وسيتم ملاحظة معظم أهداف Webb العلمية بأكثر من أداة و / أو وضع واحد. تتراوح القائمة التفصيلية للملاحظات التي راجعها الأقران والمخطط لها للسنة الأولى من العلم باستخدام Webb من نظامنا الشمسي إلى المجرات الأبعد.
تصوير كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam). سوف يلتقط التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة صوراً في جزء من الضوء المرئي للأشعة تحت الحمراء القريبة ، من 0.6 إلى 5.0 ميكرومتر من الطول الموجي. سيتم استخدام هذا الوضع في جميع جوانب علم Webb تقريبًا ، من الحقول العميقة إلى المجرات ، ومناطق تشكل النجوم إلى الكواكب في نظامنا الشمسي. مثال على هدف في برنامج Webb cycle 1 باستخدام هذا الوضع: Hubble Ultra-Deep Field .
مطيافية NIRCam ذات المجال الواسع. يفصل التحليل الطيفي الضوء المكتشف إلى ألوان فردية. ينشر التحليل الطيفي غير المشقوق الضوء في مجال رؤية الجهاز بالكامل حتى نرى ألوان كل كائن مرئي في الحقل. كان التحليل الطيفي غير المشقوق في NIRCam في الأصل وضعًا هندسيًا للاستخدام في محاذاة التلسكوب ، لكن العلماء أدركوا أنه يمكن استخدامه للعلم أيضًا. الهدف النموذجي: الكوازارات البعيدة .
NIRCam كوروناجرافي . عندما يكون للنجم كواكب خارجية أو أقراص غبار في مدار حوله ، فإن سطوع النجم عادة ما يتفوق على الضوء الذي ينعكس أو ينبعث من الأجسام الخافتة من حوله. يستخدم Coronagraphy قرصًا أسود في الجهاز لحجب ضوء النجوم من أجل اكتشاف الضوء من كواكبه. هدف مثال: كوكب خارجي عملاق للغاز HIP 65426 ب .
ملاحظات السلاسل الزمنية NIRCam - التصوير. تتغير معظم الأجرام الفلكية على نطاقات زمنية كبيرة مقارنة بأعمار الإنسان ، لكن بعض الأشياء تتغير بسرعة كافية حتى نراها. تقرأ ملاحظات السلاسل الزمنية مكشافات الأدوات بسرعة لمراقبة تلك التغييرات. مثال على الهدف: نجم قزم أبيض نابض يسمى النجم المغناطيسي .
ملاحظات السلاسل الزمنية NIRCam - grism. عندما يعبر كوكب خارج المجموعة الشمسية قرص نجمه المضيف ، يمكن للضوء القادم من النجم أن يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب ، مما يسمح للعلماء بتحديد مكونات الغلاف الجوي باستخدام هذه التقنية الطيفية. يمكن للعلماء أيضًا دراسة الضوء المنعكس أو المنبعث من كوكب خارج المجموعة الشمسية ، عندما يمر كوكب خارج المجموعة الشمسية خلف نجمه المضيف. الهدف النموذجي: أمطار من الحمم البركانية على كوكب خارج المجموعة الشمسية بحجم الأرض الفائق 55 كانكري إي .
مصفوفة مستشعرات لأداة NIRCam ، تم تصميمها واختبارها بواسطة مجموعة أبحاث Marcia Rieke في مرصد Steward. لكي تكتشف المستشعرات ضوء الأشعة تحت الحمراء بدون الكثير من الضوضاء في البيانات ، يجب الحفاظ على Webb وأدواته باردة قدر الإمكان.
مطيافية الأجسام المتعددة القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIRSpec). على الرغم من أن التحليل الطيفي غير المشقوق يحصل على أطياف لجميع الكائنات في مجال الرؤية ، إلا أنه يسمح أيضًا لأطياف الكائنات المتعددة بالتداخل مع بعضها البعض ، ويقلل ضوء الخلفية من الحساسية. يحتوي NIRSpec على جهاز microshutter مع ربع مليون مصراع صغير يمكن التحكم فيه. فتح مصراع حيث يوجد شيء مثير للاهتمام وإغلاق المصاريع حيث لا يوجد يسمح للعلماء بالحصول على أطياف نظيفة تصل إلى 100 مصدر في وقت واحد. هدف المثال: المجال العميق لشريط Groth الممتد .
مطيافية الشق الثابت NIRSpec. بالإضافة إلى مصفوفة microshutter ، تحتوي NIRSpec أيضًا على عدد قليل من الشقوق الثابتة التي توفر الحساسية القصوى للتحليل الطيفي على الأهداف الفردية. الهدف النموذجي: الكشف عن الضوء من مصدر موجة ثقالية يُعرف باسم كيلونوفا (kilonova) .
مطيافية الوحدة الميدانية المتكاملة NIRSpec. ينتج التحليل الطيفي للوحدة الميدانية المتكاملة طيفًا فوق كل بكسل في منطقة صغيرة ، بدلاً من نقطة واحدة ، لما مجموعه 900 عنصر مكاني / طيفي. يعطي هذا الوضع البيانات الأكثر اكتمالا عن هدف فردي. الهدف النموذجي: مجرة بعيدة معززة بعدسات الجاذبية .
NIRISS واسعة المجال الطيفي بدون شق. يشتمل NIRISS على وضع التحليل الطيفي غير الشقّي المُحسَّن للعثور على المجرات البعيدة ودراستها. سيكون هذا الوضع ذا قيمة خاصة للاكتشاف ، والعثور على أشياء لم نكن نعلم بوجودها بالفعل. هدف مثال: بحث موازٍ خالص عن مجرات نشطة لتشكيل النجوم .
فتحة NIRISS اخفاء قياس التداخل. يحتوي NIRISS على قناع لحجب الضوء من 11 مقطعًا من 18 مقطع مرآة أساسيًا في عملية تسمى قياس التداخل بإخفاء الفتحة. يوفر هذا تصويرًا عالي التباين ، حيث يمكن رؤية المصادر الباهتة الموجودة بجوار المصادر الساطعة وحلها للصور. مثال على الهدف: نجم ثنائي مصحوبًا برياح نجمية متصادمة .
نيريس التصوير. نظرًا لأهمية التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ، تتمتع NIRISS بقدرة تصوير تعمل كنسخة احتياطية لتصوير NIRCam. علميًا ، يتم استخدام هذا بشكل أساسي بينما تقوم أدوات أخرى بإجراء تحقيق آخر في وقت واحد ، بحيث تصور الملاحظات مساحة إجمالية أكبر. الهدف النموذجي: مجموعة مجرات عدسية ذات مجال جاذبية هابل فرونتير .
التصوير بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI). تمامًا كما سيتم استخدام التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام NIRCam على جميع أنواع أهداف Webb تقريبًا ، فإن تصوير MIRI سيوسع صور Webb من 5 إلى 27 ميكرون ، وهي أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة. سيُظهر لنا التصوير بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، على سبيل المثال ، توزيعات الغبار والغاز البارد في مناطق تشكل النجوم في مجرتنا درب التبانة وفي المجرات الأخرى. الهدف النموذجي: المجرة القريبة Messier 33 .
مطيافية MIRI منخفضة الدقة. بأطوال موجية بين 5 و 12 ميكرون ، يمكن لمطياف MIRI منخفض الدقة دراسة مصادر أضعف من التحليل الطيفي متوسط الدقة. غالبًا ما تستخدم الدقة المنخفضة لدراسة سطح الكائنات ، على سبيل المثال ، لتحديد التكوين. الهدف النموذجي: قمر بلوتو شارون .
يتم عرض شعاع الضوء القادم من التلسكوب باللون الأزرق الغامق وهو يدخل الجهاز من خلال مرآة الالتقاط الموجودة في الجزء العلوي من الجهاز ويعمل مثل المنظار.
بعد ذلك ، تقوم سلسلة من المرايا بإعادة توجيه الضوء نحو أسفل الأدوات حيث توجد مجموعة من 4 وحدات طيفية. بمجرد الوصول إلى هناك ، يتم تقسيم شعاع الضوء بواسطة عناصر بصرية تسمى ثنائية اللون في 4 حزم تتوافق مع أجزاء مختلفة من منطقة منتصف الأشعة تحت الحمراء. يدخل كل شعاع وحدة مجال متكاملة خاصة به ؛ تقسم هذه المكونات وتعيد تنسيق الضوء من مجال الرؤية بالكامل ، وتكون جاهزة للتشتت في أطياف. يتطلب هذا ثني الضوء وارتداده وتقسيمه عدة مرات ، مما يجعل هذا على الأرجح أحد أكثر مسارات الضوء تعقيدًا في Webb.
لإنهاء هذه الرحلة المذهلة ، يتم تشتيت ضوء كل شعاع بواسطة حواجز شبكية ، مما يخلق أطيافًا تعمل بعد ذلك على كاشفين MIRI (شعاعتان لكل كاشف). إنجاز هندسي مذهل!
مطيافية MIRI متوسطة الدقة. يمكن لـ MIRI إجراء التحليل الطيفي للمجال المتكامل على مدى الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء المتوسط ، من 5 إلى 28.5 ميكرون. هذا هو المكان الذي يُظهر فيه الانبعاث من الجزيئات والغبار إشارات طيفية قوية جدًا. أهداف المثال: الجزيئات في الأقراص المكونة للكوكب .
التصوير التاجي MIRI. يحتوي MIRI على نوعين من كوروناجرافي: بقعة تحجب الضوء وثلاث فقرات قناع طور رباعي رباعي. سيتم استخدام هذه للكشف المباشر عن الكواكب الخارجية ودراسة أقراص الغبار حول النجوم المضيفة. مثال على الهدف: البحث عن الكواكب حول أقرب نجم لنا ألفا سنتوري أ .
