กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ มีลักษณะอย่างไร?

นั่นเพราะว่ากว่า 3 ทศวรรษนับตั้งแต่แผนการ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ : JWST ได้ถูกวางแผนเอาไว้ ควรต้องผ่านปัญหามากมาย

จนวันที่เจ้ากล้อง “กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์” ได้บันทึกรูปแห่งประวัติศาสตร์ของท้องฟ้า สะท้อนให้มีความเห็นว่า “กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์” สามารถทำอีกหลายสิ่งที่ไม่เคยมีคนไหนหรือเครื่องมือใดทำเป็นแล้วได้มาก่อน และจะสามารถศึกษาค้นพบสิ่งใหม่ หรือวัตถุใหม่ ๆ ที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อนได้ วันนี้จะพาไปทำวิชาความรู้จักเจ้ากล้องเหมือนกับพูดว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ มีรูปพรรณอย่างไร? ปฏิบัติการเช่นไร? มีสมรรถนะอะไรบ้าง กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์

ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อไหร่?

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ถูกปล่อยตอนวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ. 2021 มันสามารถพินิจภาพในระหว่างคลื่นอินฟราเรดด้วยความคมชัดและความไวแสงมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเใบเสร็จรับเงิน นอกจากนี้นี้ มันสามารถพินิจวัตถุและเรื่องราวที่ห่างไกลในเอกภพได้ด้วย ตัวอย่างเช่น การเกิดและความก้าวหน้าของคนในวงการบันเทิงจักร และเค้าหน้าอันดับบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ ฯลฯ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เปิด 5 ภาพแรกแห่งความเป็นมาศาสตร์

Deep Field – “SMACS 0723”

ภาพ “ห้วงอวกาศลึก” (Deep Field) รูปแรกของ JWST เป็นภาพที่เผยไปแล้วก่อนหน้านี้ที่ผ่านมา โดยประธานาธิบดี โจ ไบเดน กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ รูปนี้เต็มไปด้วยกาแล็กซีเป็นปริมาณมาก นอกจากนี้ดาวขาวในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ที่พินิจเห็นได้เป็นหกแฉกแล้ว เกือบจะทุกจุดในรูปนี้เป็นกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลไปจากกาแล็กซีของเรา

ภาพของกระจุกกาแล็กซีที่ทำให้ทราบกาแล็กซีพื้นหลังปริมาณนับไม่ถ้วนสุดลูกหูลูกตาเท่าที่จะสามารถสังเกตได้นี้ เป็นรูปที่ทำให้รู้ถึงความสามารถของ JWST ได้อย่างดีเยี่ยม พวกเราจะเห็นได้ว่าด้วยความสามารถของเว็บไซต์บ์ นั้น เบื้องหน้าเบื้องหลังของรูปทุกรูป วัตถุทุกวัตถุ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ และเกือบจะทุกทิศทางที่เว็บไซต์บ์หันไป เราอาจจะจะประสบกับกาแล็กซีอีกกาแล็กซีหนึ่งที่ยังรอคอยการศึกษาค้นพบอยู่ด้านหลังดวงดาวอันมากมายในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

Exoplanet – “WASP-96 b”

“รูป” นี้คือ “สเปกตรัม” ของดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-96 b ที่อยู่ห่างออกไป 1,150 ปีแสง ดาวเคราะห์ดวงนี้จัดเป็นดาวเคราะห์แก๊สที่มีขนาดใหญ่สอดรับกับดาวพฤหัสบดี แต่มีมวลเพียงกึ่งหนึ่ง และโคจรรอบดาวฤกษ์ด้วยระยะห่างที่ใกล้กว่าวงโคจรของดาวพุธ ก็เลยส่งผลให้พื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงนี้ร้อนมาก ร้อนเกินกว่าที่จะประสบน้ำในภาพของเหลวใดๆ บนพื้นผิว

ในระหว่างที่ดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-96b โคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์นั้น แสงจากดาวนิดหน่อยจะถูกบดบังโดยดาวเคราะห์ และเล็กน้อยจะถูกชมดกลืนโดยโมเลกุลของแก๊สในอันดับบรรยากาศ เครื่องไม้เครื่องมือ NIRISS ของ JWST สามารถแยกสเปกตรัมของแสงกลุ่มนี้ออกมา เพื่อเรียนรู้ย่านความถี่ที่มีการชมดกลืนเสริมเติมไป เมื่อเทียบกับตอนที่ไม่ได้มีการบดบังเอาไว้ได้ จากเวอร์ชั่นการชมดกลืนโดยยิ่งไปกว่านั้นของสารประสม จึงส่งผลให้นักซุปเปอร์สตาร์ศาสตร์สามารถทำความเข้าใจส่วนประกอบของโลกที่อยู่ห่างไกลออกไปได้

Stellar Death – “Southern Ring Nebula”

Southern Ring Nebula หรือ NGC 3132 เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างออกไป 2,500 ปีแสง กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ เนบิวลาดาวเคราะห์เกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์คล้ายดวงตะวันสิ้นอายุขัย และปลดปลดปล่อยมวลในขณะบั้นปลายเล็กน้อยออก เหลือทิ้งไว้เพียงแกนกลางของดาวที่ร้อนจัด ที่แผ่รังสีออกไปรอบๆ

ดาวฤกษ์ ณ กึ่งกลางของ Southern Ring Nebula ได้กระทำปลดปล่อยฝุ่นและแก๊สออกไปทุกแนวทางมาตลอดเวลาหลากหลายพันปี แก๊สที่ถูกปลดปล่อยออกมาเป็นดีกรีๆ ถูกรบกวนโดยดาวฤกษ์อีกดวงหนึ่งที่โคจรรอบๆ ดาวที่สิ้นอายุขัย ทำให้มีการเกิดองค์ประกอบจำนวนมากมายท่ามกลางแก๊สที่ถูกปลดปลดปล่อยออกมาเหล่านี้

ภาพในย่านอินฟราเรดใกล้ (ซ้าย) ที่บันทึกโดยอุปกรณ์ NIRCam เผยให้ปรากฏถึงส่วนประกอบอันสลับซับซ้อนของลำดับชั้นแก๊สที่ถูกปลดปลดปล่อยออกมาในณ เวลาสีส้มของภาพ ซึ่งมาจากการเปล่งรังสีของไฮโดรเจน นอกเหนือจากนี้นี้ภายนอกพวกเรายังสามารถพินิจเห็นได้ชัดแนวลำแสงที่ดูราวกับเป็นเส้นดิ่งออกไปจากกึ่งกลางของเนบิวลา

Galaxy – “Stephan’s Quintet”

Stephan’s Quintet เป็นกลุ่มของกาแล็กซี 5 กาแล็กซีที่มีตำแหน่งปรากฏอยู่ใกล้กันมาก 4 กาแล็กซีในภาพนี้ถูกยึดเหนี่ยวเอาไว้ด้วยแรงโน้มถ่วงและอยู่ห่างออกไป 290 ล้านปีแสง กาแล็กซีพวกนี้กำลังหมุนไปบริเวณ ซึ่งกันและกัน และอยู่ภายในเวลากรรมวิธีการประสมประสาน และจะค่อยๆ คลุกเคล้ากลายเป็นกาแล็กซีเดียวไปสุดท้าย

ภาพที่เห็นนี้เป็นภาพที่บันทึกในย่านอินฟราเรดใกล้และอินฟราเรดกลาง มีพื้นที่ราวๆ 1 ใน 5 ของขนาดเห็นของของดวงจันทร์ และประกอบขึ้นจากภาพรวมกันกว่า 1,000 รูป ที่มาต่อกันเป็น mosaic มีความละเอียดกว่า 150 ล้านพิกเซล

ด้วยความขนาดที่เล็กมากของเว็บไซต์บ์นั้น นำมาซึ่งการทำให้พวกเราสามารถสังเกตแสดงตัวดาวฤกษ์เดี่ยวบางดวงในแต่ละกาแล็กซีได้ และสามารถพิจารณาเห็นแถบฝุ่น ซึ่งเป็นรอบๆที่ดาวฤกษ์กำลังก่อตัวขึ้นใหม่ท่ามกลางกาแล็กซีกลุ่มนี้ รวมทั้งแถบฝุ่นที่เกิดขึ้นใหม่เนื่องจากการกระทบกันของกาแล็กซี ซึ่งเปรียบเทียบได้กับห้องทดลองที่จะสามารถช่วยให้นักนักแสดงศาสตร์ได้ศึกษาการก่อตัวของกาแล็กซี และการก่อกวนที่กำเนิดขึ้นกับแก๊สเวลากาแล็กซี และดาวฤกษ์ที่กำเนิดใหม่ได้

Stellar Birth – “Carina Nebula”

ภาพนี้มีชื่อว่า “Cosmic Cliff” เป็นภาพคล้องจองกับรูปที่เคยบันทึกเอาไว้โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเใบเสร็จรับเงินในรอบๆเดียวกัน เป็นเพียงบริเวณส่วนเล็ก ๆ ข้างใน NGC 3324 ที่แก๊สและฝุ่นในเนบิวลากำลังถูกลมสุริยะจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงข้างบนของรูปปัดเป่าออกไป

จนมีหน้าตาเห็นเสมือนทิวเขา โครงสร้างจำนวนมากและรูโหว่ทุกรูในบริเวณนี้ ได้ผลที่มีสาเหตุมาจากลมสุริยะที่ค่อยๆ ปัดเป่าสสารออกไปบริเวณ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ และก่อตัวเนบิวลานี้ขึ้นมาจนถึงแต่ละวันนี้

แต่สิ่งที่ส่งผลให้รูปนี้แตกต่างจากรูปของฮับเบิลเป็นเป็นอย่างมากนั้น มาจากย่านคลื่นอินฟราเรดของเว็บบ์ ที่ผิดแผกแตกต่างออกมาจากฮับเใบเสร็จ การเรียนรู้ในณ เวลาอินฟราเรดนั้นนำมาซึ่งการทำให้เราสามารถที่จะมองทะลุฝุ่นและแก๊สอันหนาทึบของเนบิวลา และเผยให้เห็นได้ชัดถึงดาวฤกษ์ปริมาณหลายๆร้อยดวงที่ยังไม่เคยมีผู้ใดพินิจปรากฏได้มาก่อน กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์

การเล่าเรียนรอบๆก่อกำเนิดดาวฤกษ์นี้จะช่วยให้นักซุปเปอร์สตาร์ศาสตร์รู้เรื่องได้มากขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการเกิดดาวฤกษ์ การปะทะกันของลมสุริยะกับเนบิวลา คงจะจะมีผลให้เกิดการผสมผสานของแก๊ส และนำมาซึ่งการรวมตัวเป็นดาวฤกษ์ใหม่ตอนท้าย สล็อต

แต่ในทางตรงกันข้าม การปัดเป่าที่แรงเกินไปบางทีอาจกำจัดอุปกรณ์ที่ห้ามให้ขาดเลยเด็ดขาดสำหรับในการก่อตัว และยับยั้งการก่อตัวใหม่ไปตอนท้าย กรรมวิธีทั้งคู่นี้ก็เลยเป็นกรรมวิธีการที่มีความขนาดเล็กๆอ่อนเป็นเป็นอย่างมาก ซึ่งเว็บบ์จะช่วยให้พวกเราสามารถเข้าใจขั้นตอนกลุ่มนี้ได้ดิบได้ดีกว่าเดิมได้

และกระบวนการพวกนี้เอง ที่เป็นแนวทางการเดียวกันกับการก่อกำเนิดระบบสุริยะและโลกของพวกเรา วัสดุต่างๆ ที่เรากำลังปรากฏในรูปนี้ จึงเป็นอุปกรณ์เดียวกันกับที่พวกเราทุกท่านจับเกิดขึ้นมา และสิ่งที่พวกเรากำลังประสบพบเห็นนั้นก็คือต้นกำเนิดหนึ่ง ที่กลายมาเป็นมนุษย์ทุกคนบนโลกของเราในประจำวันนี้

กล้องเจมส์ เวบบ์ เดี๋ยวนี้ กับระดับความสามารถ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ มีมวลเพียงครึ่งหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเใบเสร็จรับเงิน แต่กระจกสะท้อนหลักของมันซึ่งรวมตัวกันไปด้วยกระจกเบริลเลียมเคลือบทองคำทรงหกเหลี่ยม 18 ชิ้น จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางรวม 6.5 m (21 ft) และมีพื้นที่รับแสง 25.4 m2 (273 sq ft) มากยิ่งกว่าพื้นที่ของกล้องฮับเบิลถึงหกเท่า

ทั้งนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์นั้นถูกดีไซน์มาเพื่อที่จะใช้เรียนรู้คนในวงการบันเทิงศาสตร์อินฟราเรด แต่ก็ยังสามารถสังเกตเห็นแสงสีส้มและแดง รวมถึงคลื่นอินฟราเรดตอนกลาง ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ใช้ศึกษา การที่การออกแบบเน้นสำหรับเพื่อการใช้ในคลื่นใกล้อินฟราเรดถึงอินฟราเรดตอนกลางด้วยสามสาเหตุผลคือ

แสงที่สังเกตเห็นได้ที่เปล่งออกไปจากวัตถุที่เลื่อนไปทางแดงมาก จะเลื่อนไปอยู่ในช่วงคลื่นอินฟราเรด
วัตถุที่เย็นเป็นต้นว่าจานเศษฝุ่นและดาวเคราะห์เปล่งแสงเยอะที่สุดในคลื่นอินฟราเรด
การศึกษาคลื่นนี้จากบนพื้นโลกหรือโดยการใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ตอนนี้เช่น ฮับเใบเสร็จรับเงิน นั้นเป็นได้ยาก

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินจำเป็นจะต้องสังเกตการณ์ผ่านระดับบรรยากาศของโลก ถึงบดบังคลื่นอินฟราเรดหลากหลายเวลา และแม้ในเวลาคลื่นที่ระดับบรรยากาศไม่บดบัง สารเคมีจุดหมายหลากหลายประเภทดังเช่นว่า น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และมีเทน ก็มีอยู่แล้วในบรรยากาศของโลก นำมาซึ่งการทำให้การตรวจสอบผลลับซับซ้อนขึ้นไปมาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีอยู่ในตอนนี้ยกตัวอย่างเช่น ฮับเใบรับเงิน ก็ไม่สามารถที่จะศึกษาคลื่นในตอนนี้ได้ เพราะว่ากระจกของมันถูกสงวนไว้ในอุณหภูมิที่ต่ำไม่เพียงพอ (กระจกสะท้อนหลักของฮับเบิลถูกรักษาไว้ที่อุณหภูมิโดยประมาณ 15 °C (288 K; 59 °F)) ตัวกล้องโทรทรรศน์เองจึงเปล่งคลื่นอินฟราเรดอย่างร้อนแรง

There aren't any posts currently published under this tag.