ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) معروف بتصوير الكون بدقة وحساسية غير مسبوقة. صورها ليست مفيدة من الناحية العلمية فحسب، بل جميلة أيضًا. من الأزرق والذهبي سديم الحلقة الجنوبية إلى الوردي والبرتقالي والأرجواني كاسيوبيا أصور JWST تجعل الكون بألوان رائعة.
الصور مذهلة للغاية، وقد تتساءل: هل تبدو هذه الأجسام الكونية ملونة حقًا؟ كيف سيكون شكلها إذا تمكنا من رؤيتها بأعيننا، بدلاً من التلسكوب؟
قالت أليسا باغان، مطورة المرئيات العلمية في معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) وجزء من الفريق الذي يعمل على إضفاء الألوان على صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي: “الإجابة الأسرع هي أننا لا نعرف”. ولكن هناك شيء واحد مؤكد: أنك لن ترى الكون بهذه الطريقة.
JWST هو تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء، مما يعني أنه “ينظر” إلى الكون بأطوال موجية من الضوء أطول من الضوء الأحمر، الذي يمتلك أطول طول موجي يمكننا اكتشافه بأعيننا.
متعلق ب: كيف ستفتح كاشفات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بتلسكوب جيمس ويب الفضائي آفاقًا جديدة في علم الفلك
إذا تمكنت من النظر مباشرة إلى هذه الأجسام، فقد ترى شيئًا أقرب إلى الصور من التلسكوبات التي تعتمد على الضوء المرئي، مثل تلسكوب هابل الفضائي“، قال باغان. لكن حتى هذه المقارنة ليست صحيحة تمامًا، نظرًا لأن هابل أكبر بكثير وأكثر حساسية من العين البشرية. بالإضافة إلى ذلك، قد تلتقط التلسكوبات الضوئية ميزات مختلفة للصورة مقارنة بتلسكوب الأشعة تحت الحمراء، حتى عند التركيز على نفس الهدف.
إذًا كيف يتم اختيار الألوان لهذه الصور المذهلة؟ يتم رؤية أهداف تلسكوب جيمس ويب الفضائي من خلال عدة مرشحات متصلة بالتلسكوب، والتي “ترى” في نطاق معين من الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء. تحتوي كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة التابعة لـ JWST، وهي الكاميرا الرئيسية للتلسكوب، على ستة مرشحات، تلتقط جميعها صورًا مختلفة قليلاً. إن دمج هذه الصور في صورة مركبة يسمح لـ Pagan وJoe DePasquale، وهو مطور بصري علمي آخر في STScI لـ JWST، بإنشاء صور كاملة الألوان.
عندما يتلقى Pagan وDePasquale الصور لأول مرة، تظهر باللونين الأبيض والأسود. وأوضح باغان أنه تتم إضافة الألوان إلى الصورة لاحقًا، حيث تتم ترجمة البيانات من المرشحات المختلفة إلى طيف الضوء المرئي. تظهر الأطوال الموجية الأطول باللون الأحمر، بينما تظهر الأطوال الموجية الأقصر باللون الأزرق أو الأرجواني.
وقال باغان: “نحن نستخدم هذه العلاقة مع الأطوال الموجية ولون الضوء، ونطبق ذلك فقط على الأشعة تحت الحمراء”.
بمجرد إضافة كل لون إلى الصورة، قد تخضع لبعض التعديلات الإضافية. في بعض الأحيان، يمكن للألوان الأصلية أن تجعل الصورة تبدو باهتة أو مغبرة، ويتم جعل الألوان أكثر حيوية لمنحها جودة أكثر وضوحًا. قد يتم أيضًا تغيير الألوان للتأكيد على بعض الميزات التي يصعب تحديدها.
وقال باغان إن باغان وديباسكويل يعملان أيضًا مع الباحثين للتأكد من دقة الصور من الناحية العلمية، خاصة إذا تم تقديمها جنبًا إلى جنب مع اكتشاف علمي معين. على الرغم من أن الصور الملونة لا توفر بيانات علمية محددة، إلا أنها يمكن أن تساعد في توضيح بعض النتائج.
وقال باغان إنه في بعض الأحيان يمكنهم أيضًا مساعدة العلماء على رؤية المجالات التي قد يرغبون في البحث فيها. على سبيل المثال، الأجسام البعيدة في أول رؤية عميقة للمجال بواسطة JWST – التي تظهر باللون الأحمر لأن الضوء الذي يسافر مثل هذه المسافة قد امتد – قدمت أهدافًا للبحث حول الكون المبكر عندما كانت هذه الأجسام موجودة كما ظهرت في صورة المجال العميق.
قد لا تكون الألوان الموجودة في صور JWST “حقيقية”، ولكن لا تفهم الفكرة الخاطئة – فالألوان ليس المقصود منها خداعك، ولم يتم اختيارها فقط لتبدو جيدة. تهدف الصور إلى توصيل ما يمكن لـ JWST رؤيته بأكبر قدر ممكن من الوضوح، وما لا تستطيع أعيننا رؤيته.
وقال باغان: “نحن نحاول فقط تحسين الأشياء لجعلها أكثر قابلية للهضم من الناحية العلمية وأكثر جاذبية أيضًا”.
يمكنك رؤية بعض الاختلافات بين الصور من التلسكوبات ذات الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء من خلال مقارنة الصور المميزة أركان الخلق تم التقاطها بواسطة JWST وهابل. في حين تظهر أجزاء كبيرة من الأعمدة باللون الأحمر الداكن في صورة هابل، فإن صورة تلسكوب جيمس ويب الفضائي تصور معظم التكوين باللونين الذهبي والبرتقالي. وهذا يعني أن الضوء المرئي المنبعث من الأعمدة له طول موجي أطول (أحمر) ولكنه أقرب قليلاً إلى منتصف طيف الأشعة تحت الحمراء الموضح في الصورة.
الكثير من المواد الضبابية التي تحيط بالأعمدة في صورة هابل، وحتى بعض مواد الأعمدة نفسها، غائبة أيضًا عن صورة تلسكوب جيمس ويب الفضائي، مما يعني أن هذا الجزء من الغاز والغبار شفاف في الأشعة تحت الحمراء. تسلط صورة JWST الضوء أيضًا على المزيد من مناطق تكوين النجوم باللون الأحمر، والتي تحجبها سحب كثيفة من الغاز والغبار في صورة هابل.