التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي أول صورة لكوكب خارجي، إذ أُعلن في الأول من سبتمبر 2022 عن عمليات مراقبة تلسكوب جيمس ويب للكوكب الخارجي (HIP 65426 b) بالأشعة تحت الحمراء، وذلك في بحث نُشر في قاعدة البيانات أرخايف سابقة النشر. لم تخضع الورقة لمراجعة الأقران بعد، لكنها نوقشت في منشور مدونة على موقع وكالة ناسا الإلكتروني.
يُعرف الكوكب الصغير باسم المشتري الهائل، أي أنه عملاق غازي يفوق المشتري حجمًا بنحو 6 إلى 8 مرات. يدور العملاق الغازي حول نجم من النوع-A يفوق حجم الشمس مرتين، ويقع في كوكبة قنطورس بعيدًا عن الأرض نحو 349 سنة ضوئية.
يقول آريين كارتر المؤلف الرئيسي وباحث ما بعد الدكتوراه من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز: «تُعد هذه لحظة مهمة نظرًا لكونها المرة الأولى التي نصور فيها كوكبًا يتجاوز طوله الموجي 5 ميكرون». يستخدم العلماء الميكرونات -أو الميكرومتر- لقياس طول الضوء الموجي في الطيف الكهرومغناطيسي. يمتلك ضوء الأشعة تحت الحمراء أطوالًا موجية أطول من الأطوال الموجية في الضوء المرئي وتبدأ عند 0.75 ميكرون.
خلافًا لأي تلسكوب فضائي آخر، يستطيع تلسكوب جيمس ويب تغطية النطاق الممتد من 0.6 إلى 28 ميكرون، مقارنة مع تلسكوب هابل الفضائي الذي يغطي نطاق أشعة تحت حمراء لا يتجاوز 2.5 ميكرون. بينما يبلغ الحد الأقصى لتغطية التلسكوبات الأرضية 2.2 ميكرون.
يزّود تلسكوب جيمس ويب الفضائي علماء الفلك بنظرة أوسع بكثير للأجسام مما كان ممكنًا سابقًا. قال كارتر: «بوسعنا تغطية كامل نطاقات الأطوال الموجية المضيئة لهذه الأجسام والحصول على قيود شديدة للمعانها، ما يزودنا أيضًا بخصائص أُخرى مثل الكتلة والحرارة ونصف القطر. سيُنشر تحليل مفصل لذلك مستقبلًا».
راقب علماء الفلك (HIP 65426 b) باستخدام 7 مرشحات يسمح كل منها بمرور موجة طولية معينة من الأشعة تحت الحمراء. فوجئ العلماء بدقة التلسكوب. قال كارتر: «فاقت حساسية التلسكوب توقعاتنا، لكنه كان مستقرًا جدًا في الوقت ذاته». أثبت عمل كارتر قوة تلسكوب جيمس ويب الفضائي الكفيلة برصد كواكب خارجية أصغر مما كان متوقعًا من قبل.
قال كارتر: «اقتصرت اكتشافاتنا سابقًا على العمالقة الغازية مثل المشتري الهائل، أما الآن فنحن قادرون على تصوير أجسام مشابهة لأورانوس ونبتون». يُعد التصوير المباشر للكواكب الخارجية أمرًا صعبًا؛ نظرًا لسهولة ضياع الكواكب في وهج النجم. يحجب تلسكوب جيمس ويب الفضائي ذلك الوهج عن طريق قرص يعرف بمرسام الإكليل موجود على كل من كاميرا الأشعة القريبة من تحت الحمراء وكاميرا ميري للأشعة تحت الحمراء المتوسطة.
اكتشف العلماء (HIP 65426 b) للمرة الأولى في يوليو 2017 بأطوال موجية قصيرة من الأشعة تحت الحمراء باستخدام التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي، واختير لاختبار مدى دقة تلسكوب جيمس ويب الفضائي وإيجاد الطريقة المثلى لتصوير الكواكب الخارجية مباشرةً بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة.
قال ساشا هينكلي الأستاذ المساعد من قسم الفيزياء والفلك في جامعة إكستر: «اخترنا هذا النجم لمعرفتنا بامتلاكه كوكبًا مستقرًا وجاهزًا للتصوير المباشر، ما يجعله هدفًا أولًا مميزًا لاختبار مرسام إكليل تلسكوب جيمس ويب الفضائي»، وهو الباحث الرئيسي في برنامج علمي من 13 برنامج مسبق النشر لتلسكوب جيمس ويب الفضائي.
صُممت برامج تلسكوب جيمس ويب الفضائي العلمية مسبقة النشر في الأشهر الخمسة الأولى من عمليات التلسكوب العلمية لمنح العلماء إمكانية الولوج الفوري لبيانات مبكرة من عمليات مراقبة علمية معينة.
من السهل انتقاء (HIP 65426 b) من ضوء نجمه المضيف نظرًا لكون المسافة بينه وبين نجمه المضيف تفوق المسافة بين الأرض والشمس 100 مرة، لكنه لا يزال أضعف من نجمه المضيف بأكثر من 10000 مرة في الأشعة القريبة من تحت الحمراء.
قال هينكلي: «تُعد بداية هذه الحقبة الجديدة أمرًا مشوقًا، إذ سنتمكن من التقاط الفوتونات من الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية مباشرةً وبأطوال موجية جديدة كليًا من المفترض أن تدوم 20 سنة أو نحو ذلك».
اقرأ أيضًا:
تلسكوب جيمس ويب ينتج صورة مذهلة لكوكب المشتري
تلسكوب جيمس ويب يصور أبعد نجم معروف في التاريخ!
ترجمة: ربيع شحود
تدقيق: محمد حسان عجك
