טלסקופ ג’יימס ווב חושף מבנה קוסמי שטרם נראה עם 164,000 גלקסיות
טלסקופ החלל ג’יימס ווב (JWST) יצר את המפה החדה ביותר שהושגה אי פעם של הרשת הקוסמית, הרשת העצומה המחברת בין גלקסיות ברחבי היקום. סקר COSMOS-Web, תוכנית התצפית הכללית הגדולה ביותר של המכשיר עד כה, ניתח יותר מ-164,000 גלקסיות ומתוארך כמעט לינקותו של הקוסמוס, והראה מבנים מאז שהיה בן מיליארד שנים בלבד. המחקר פורסם ב-The Astrophysical Journal בהשתתפות מומחים מעשר מדינות.
מכשירי האינפרה-אדום הרגישים של JWST מזהים גלקסיות חלשות שלא נראו לטלסקופים קודמים וחודרים לעננים צפופים של אבק קוסמי. מאז השקתו ב-2021, מצפה הכוכבים הרחיב באופן דרמטי את יכולתם של אסטרונומים לחקור את היקום הרחוק. חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד, ערכו את הסקר עם משתפי פעולה מארצות הברית, דנמרק, צ’ילה, צרפת, פינלנד, שוויץ, יפן, סין, גרמניה ואיטליה.
פרטים לא פורסמו על מבנה היקום
הרשת הקוסמית יוצרת מבנה דמוי שלד המורכב מחוטים ושכבות של חומר אפל וגז המקיפים חללים עצומים. סקר COSMOS-Web מכסה שטח בשמים השקול בערך לשלושה ירחים מלאים ותוכנן במיוחד כדי לחשוף את התפלגות החומר לאורך ההיסטוריה הקוסמית. בהרם מובאשר, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה ב-UCR, מדגיש את ההתקדמות שנעשתה: תצפיות קודמות של האבל בלבלו מבנים רבים שנראים כעת כמספר חוטים נפרדים.
“קפיצת המדרגה בעומק וברזולוציה היא באמת משמעותית. כעת אנו יכולים לראות את הרשת הקוסמית בתקופה שבה היקום היה בן כמה מאות מיליוני שנים בלבד, עידן שבעצם לא היה ניתן להשגה לפני JWST”, הסביר מובאשר. מה שנראה בעבר כמו מבנה יחיד מתגלה כעת בכמה רבדים, עם פרטים שנשארו מוסתרים מכלי נגינה קודמים.
Hossein Hatamnia, המחבר הראשי של המחקר, מסביר ש-JWST מאפשר מיקום מדויק של גלקסיות בזמן ובמרחב. יכולת זו מייצרת תמונה ברורה הרבה יותר של הרשת הקוסמית מאלה שהתקבלו בסקרים קודמים. הנתונים המקוטלגים מתעדים כיצד צבירים וחוטים התפתחו במשך מיליארדי שנים.
יכולות טכניות של המכשיר
טלסקופ ג’יימס ווב נבדל ברגישותו בטווח האינפרא אדום, המאפשר תצפיות העוברות דרך אבק קוסמי. תכונה זו מקלה על חקר אזורי היקום המרוחקים יותר בזמן ממה שהיה אפשרי קודם לכן. חיישני המכשיר לוכדים אור שעבר מיליארדי שנים כדי להגיע למסלול כדור הארץ.
השטח שמופה על ידי סקר COSMOS-Web גדול משמעותית ממחקרים קודמים של אותו אזור בשמים. הכיסוי הנרחב אפשר לאסטרונומים לעקוב אחר דפוסי התפלגות גלקטיים בדיוק חסר תקדים:
- ניתוח של 164 אלף גלקסיות בפירוט
- מיפוי חוטים של הרשת הקוסמית מאז היקום המוקדם
- חדירה לאזורים צפופים של אבק שלא נראה בעבר
- מיקום תלת מימדי מדויק בזמן ובמרחב
- זיהוי של מבנים מרובים באזורים שנחשבו בעבר ייחודיים
השלכות על אסטרונומיה מודרנית
סקר COSMOS-Web מייצג אבן דרך ביכולת התצפית של האסטרונומיה העכשווית. טכניקות הניתוח שפותחו במהלך הפרויקט מאפשרות לזהות גלקסיות שהאור שלהן הגיע מהן כשהיקום היה צעיר במיוחד. חוקרים יכולים כעת למפות את הארכיטקטורה הבסיסית של הקוסמוס בבהירות שמשנה הבנה קודמת.
הנתונים שהתקבלו על ידי JWST חושפים שהמבנה הקוסמי מורכב יותר ממה שהצביעו על תצפיות קודמות. שיתופי הפעולה הבינלאומיים המשתתפים בפרויקט מקבלים מידע על אופן הפצת החומר במיליארד השנים הראשונות שלאחר המפץ הגדול. המחקר מספק הפניות למודלים תיאורטיים על אבולוציה גלקטית והיווצרות מבנים בקנה מידה גדול.
התצפיות שנעשו גם מדגימות את החשיבות האסטרטגית של טלסקופ ג’יימס ווב למחקר קוסמולוגי עתידי. המכשיר נשאר פעיל ומתוכנת לסקרים חדשים שירחיבו עוד יותר את הידע על היקום הפרימיטיבי. שיתוף הפעולה הבינלאומי שהפיק את COSMOS-Web מדגיש כיצד פרויקטים מדעיים בקנה מידה גדול דורשים משאבים ומומחיות המופצים ברחבי העולם כדי להשיג את יעדיהם.
