גלריית תמונות מטלסקופ החלל ג'יימס ווב

גלריית תמונות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב.

בדצמבר 2021 שוגר טלסקופ חלל מתקדם ביותר ע"ש ג'יימס ווב. זהו טלסקופ חלל משוכלל  המספק תמונות ברמת חדות גבוהה

לפניכם גלריית תמונות שצולמה ע"י טלסקופ החלל ווב.

אתם מוזמנים לעיין בתמונות של טלסקופי החלל ולקחת חלק בתחרות נושאת פרסים.

פרס ראשון 500 ש"ח, פרס שני 300 ש"ח (שני פרסים),  פרס שלישי 200 ש"ח (ארבעה פרסים).

כדי להצטרף לתחרות עליכם לבחור תמונה מבין התמונות הבאות או מאתר הטלסקופ ולהגיש אותה בצרוף שלוש שאלות ותשובות  מעניינות באמצעות הקישור הזה.

חדר לידה של כוכבים

תמונה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א מציגה לידת כוכבים כמו שלא נראתה מעולם. הנושא הוא מתחם העננים רו אופיוצ'י, אזור יצירת הכוכבים הקרוב ביותר לכדור הארץ. זהו "חדר ילדים קטן יחסית ושקט", אבל לעולם לא תדעו זאת מהתקריב הכאוטי של ווב. סילונים פורצים מכוכבים צעירים חוצים את התמונה, פוגעים בגז הבין-כוכבי שמסביב ומאירים עננים של מימן מולקולרי, המופיעים בצבע אדום. בסמוך לכוכבים מסוימים מופיע צל המעיד של דיסק מקיף את הכוכב. מהדיסק הזה עתידות להיווצר פלנטות שיקיפו את הכוכב. הכוכבים הצעירים המוקפים בדיסקות דומים במסתם לשמש, או קטנים יותר. החזק ביותר בתמונה זו הוא הכוכב S1, המופיע בתוך מערה זוהרת שהוא חוצב באמצעות רוחות הכוכב שלו, בחצי התחתון של התמונה.

שאלות שניתן לשאול:
1. מה הקשר בין כוכבים לבין ענני האבק הצבעוני הנראים בתמונה?
2. איך ניתן לדעת מהתמונה שמהכוכבים נפלטים סילוני קרינה?
3.  כיצד נוצרה "המערה" הבהירה בחלק התחתון של התמונה?

 

 

פלנטת צדק

תמונה זו של פלנטת צדק בוצעה באמצעות מצלמת NIRCam של טלסקופ החלל ג'יימס ווב (Near-Infrared Camera). בתמונה   מופעים פרטים מיוחדים של כוכב הלכת המלכותי בתחום האינפרא אדום. בתמונה זו, בהירות הצבע מצביעה על גובה רב. ה"כתמים" וה"פסים" הלבנים הרבים והבוהקים הם ככל הנראה פסגות עננים בגובה רב, ושל סופות המסיעות חומר גזי מעובה. הכתמים הזוהרים, המופיעים באדום בתמונה זו, מגיעים לגבהים הגבוהים  מעל הקוטב הצפוני והדרומי של הפלנטה. לעומת זאת, בפסים הכהים שמצפון לקו-המשווה של הפלנטה יש מעט עננים.

1. מדוע יש על פני צדק פסים רבים כל כך?
2. מה משמעות הצבע הירוק שבתמונה?
3. מדוע יש כתם עגול מתחת לקו המשווה של צדק?

הטבעות של אורנוס

בתמונה זו שצילם טלסקופ החלל ווב נראית הפלנטה אורנוס (אורון) וסביבה טבעות מרהיבות. אוּרָנוּס היא הפלנטה השביעית מהשמש במרחק ממוצע של  19 יחידות אסטרונומיות מהשמש. היא נמנית עם ארבעת ענקי הגזים בתת קטגוריה ענק קרח. אורנוס כמו כל הענקים הגזים והשמש מורכבת בעיקר מאטמוספירה של מימן והליום ובמרכזה ליבה של ברזל וסיליקטים.

שאלות שניתן לשאול:

1. מדוע הטבעות נראות בצבעים שונים?
2. מה גורם לטבעות לזהור באור כה בוהק?
3. האם הטבעות באותו מישור סיבוב של אורנוס סביב השמש?
4. ממה עשויות הטבעות?
5. מה רוחב הטבעות ומה רוחב המרווחים בין הטבעות?
6. מה מרחק הטבעות מהפלנטה?
7. מדוע לפלנטה כמה צבעים בתמונה?

ענן אבק בינכוכבי

תמונת אינפרא אדום של ערפילית NGC 346 של מצלמת תחום אמצע האינפרא אדום (MIRI) של טלסקופ החלל ג'יימס ווב. המצלמה עוקבת אחר קרינה הנפלטת מגז ואבק קרירים. בתמונה זו כחול מייצג מולקולות צורן ומולקולות המכילות פחמן.  פליטה אדומה מפוזרת יותר זורחת מאבק בינכוכבי חם, שחומם על ידי הכוכבים הבהירים הנמצאים בלב האזור. כתמים בהירים וחוטים מסמנים אזורים עם מספר רב של כוכבים המתחילים להיווצר. תמונה זו כוללת אור של 7.7 מיקרון המוצג בכחול, 10 מיקרון בציאן, 11.3 מיקרון בירוק, 15 מיקרון בצהוב ו-21 מיקרון באדום.

שאלות שאפשר לשאול:

1.  איך הגיע אבק לשמים?
   2. מהו התחום האינפרה-אדום?  האם אפשר לראות אותו בעין?
   3. אם אי אפשר לראותו, איך אנחנו מצליחים להבחין בענן האבק שבתמונה?

 

לידת כוכב

בצילום של טלסקופ החלל ג'יימס ווב נראית לידת כוכב בתחום האינפרא אדום ברזולוציה גבוהה. כוכב צעיר זה נקרא גוף הרביג-הריו, והצילום חושף פרטים נפלאים על לידתו של הכוכב הצעיר, הדומה בגודלו לשמש שלנו. עצמים של Herbig-Haro נוצרים כאשר סילוני גז נפלטים מכוכבים שזה עתה נולדו מתנגשים במהירות גבוהה בגז ואבק העוטפים אותם.

התמונה מציגה סדרה של  התנגשויות  בכיוון דרום מזרח (שמאל תחתון) וצפון מערב (עליון-ימין) וכן את הסילון הדו-קוטבי הצר שמניע אותם, ברמת פירוט חסרת תקדים. ניתן לזהות מולקולות הנעות במהירות במהלך ההתנגשיות, כולל מימן מולקולרי, פחמן חד חמצני וצורן חד חמצני. המולקולות פולטות אור בתחום האינפרא אדום.

שאלות שניתן לשאול:
1.  איך נולד כוכב?
2. איך מזהים מולקולות ממרחק גדול?
3.  למה יש ענני אבק וגז סביב כוכב שזה עתה נולד?

 

דיסקת ספיחה סביב כוכב צעיר

התמונה  של דיסקיה המקיפה את הכוכב הצעיר Fomalhaut צולמה ע"י מצלמה בתחום  אינפרא אדום (MIRI) של טלסקופ החלל Webb. הכוכב מוסתר ע"י כתם שחור, כדי שאורו החזק לא "ישרוף" את התמונה.
התמונה חושפת שלוש חגורות מקוננות המשתרעות למרחק 23 מיליארד קילומטרים מהכוכב. החגורות הפנימיות – שמעולם לא נראו קודם לכן – נחשפו על ידי ווב בפעם הראשונה. טלסקופ החלל האבל ומצפה החלל הרשל, כמו גם מערך הטלסקופים המילימטרי/תת-מילימטרי הגדול של Atacama (ALMA), צילמו בעבר תמונות חדות של החגורה החיצונית ביותר. עם זאת, אף אחד מהם לא מצא  מבנה פנימי של הדיסקה.

שאלות שניתן לשאול:
1. מדוע נוצרת סביב כוכב צעיר דיסקה עם חגורות?
2.  האם גם לשמש שלנו, כשהייתה צעירה, הייתה דיסקה שכזו?
3. מדוע הדסקה מסתובבת סביב הכוכב ולא מתפזרת בחלל?

 

כוכב זוהר

הכוכב הזוהר והלוהט Wolf-Rayet 124 (WR 124) בולט במרכז התמונה. כוכבי רקע וגלקסיות רקע המופיעים בתמונה מציצים דרך ערפילית הגז והאבק שנפלטה מהכוכב המאסיבי המזדקן לאורך 10 שנות אור על פני החלל. התמונה מתארת את ההיסטוריה של הכוכב באמצעות הערפילית העוטפת אותו. במקום קליפות חלקות, הערפילית נוצרת מפליטות של גזים ואבק מפני הכוכב המתרחשות בדרך אקראית ואסימטריות. גושים בהירים של גז ואבק נראים כמו ראשנים השוחים לעבר הכוכב, עם זנבות זורמים החוצה מאחוריהם.

שאלות שניתן לשאול:
1. מדוע הכוכב פולט כמות כה גדולה של גז ואבק?
2. למה לערפילית יש צבע אדום-סגול בעוד שלכוכב שיצר אותה צבע לבן?
3. מה גודל הערפילית בתמונה זו בהשוואה לגודל מערכת השמש שלנו?

ערפילית הטבעת

טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א צפה בערפילית הטבעת הידועה בפירוט חסר תקדים. הערפילית נוצרה על ידי כוכב שפולט את השכבות החיצוניות שלו, כשנגמר לו הדלק. ערפילית הטבעת היא ערפילית פלנטרית  קרובה יחסית לכדור הארץ במרחק של כ- 2,500 שנות אור.

תמונה זו מ- NIRCam (מצלמה קרובה לאינפרא אדום) מספקת רזולוציה מרחבית חסרת תקדים ורגישות ספקטרלית. לדוגמה, הפרטים המורכבים של מבנה החוטים של הטבעת הפנימית בולטים במיוחד בתמונה זו. בערפילית יש כ-20,000 כדוריות צפופות, העשירות במימן מולקולרי. לעומת זאת, האזור הפנימי מציג גז חם מאוד. הקליפה הראשית מכילה טבעת דקה שממנה נפלטת בעוצמה גבוהה קרינה שמקורה במולקולות פחמן.

שאלות שניתן לשאול:
1. מהי ערפילית פלנטרית?
2. איזה כוכבים יוצרים או יצרו ערפילית פלנטרית?
3. במרכז הערפילית רואים נקודה קטנה לבנה, האם יש לה תפקיד ביצירת הערפילית? אם כן, מהו?

קליפות אבק סביב כוכב כפול

בתמונה זו שצילם טלסקופ החלל ווב רואים כוכב מאוד בוהק במרכז וסביבו מעגלים הנראים כאדוות על פני המים. הכוכב הוא הכוכב הכפול WR 140    הנראה בשמיים קרבת קבוצת הכוכבים הברבור (Cygnus) ומרחקו מאיתנו הוא 5600 שנות אור.

שאלות שניתן לשאול:

1. מהם המעגלים הנראים בתמונה?
2. בכמה מעגלים כאלה מבחינים בתמונה?
3. האם המרווחים בין במעגלים שווים ברוחבם?
4. מה המרחק של המעגל החיצוני ביותר מהמרכז ומה רוחב המרווח בין מעגל למעגל?
5. מה ניתן ללמוד על מערכת הכוכב הכפול מהמרווחים?

סופרנובה

תמונה של ערפילית הסרטן שנלכדה על ידי המצלמות NIRCam ו-MIRI של טלסקופ החלל ווב, ערפילית הסרטן היא שאריות של סופרנובה. סרגל קנה המידה מסומן בשנות אור, שהם המרחק שהאור עובר בשנת כדור הארץ אחת. (לוקח שנתיים לאור לעבור מרחק השווה לאורך המוט.) שנת אור אחת שווה ל- 9.46 טריליון קילומטרים. שדה הראייה המוצג בתמונה זו הוא בקוטר של כ- 10 שנות אור.

שאלות שאפשר לשאול:
1. מהו גודל ערפילית הסרטן?
2. מהי סופרנובה?
3. האם גודל הערפילית משתנה ביחס לזמן?

 

ערפילית קסיופאה

תמונה  טלסקופ החלל ג'יימס ווב (מצלמה קרובה לאינפרא אדום) חושפת פרטים מורכבים של שארית הסופרנובה קסיופיה Cassiopeia A (Cas A), ומראה את מעטפת החומר המתרחבת פוגעת בענן הגז שעטף את הכוכב לפני שהתפוצץ.

הצבעים הבולטים ביותר  הם גושים של כתום בוהק וורוד בהיר המרכיבים את המעטפת הפנימית של שארית הסופרנובה. מולקולות גז זעירות אלה, מורכבות מגופרית, חמצן, ארגון וניאון, שנוצרו בכוכב עצמו. ניתן לזהות אותם בעזרת כושר ההפרדה המעולה של המיכשור בווב. נתונים אלה מסייעים לחוקרים להבין כיצד הכוכב הגוסס מתפוצץ בעוצמה כה גדולה דווקא בסוף "חייו".

שאלות שאפשר לשאול:
1. איך יודעים ממה מורכבת ערפילית קסיופיה A?
2. מדוע התפוצץ הכוכב?  למה הפסיק להאיר?
3. כמה זמן עבר מאז שהכוכב התפוצץ?  האם המעטפת שנראת בצילום נמצאת בתנועה?

ענן יצירת כוכבים

בתמונה מרהיבה זו שצילם טלסקופ החלל ווב רואים אזור יצירת כוכבים בענני דיגל Digel Cloud  בפאתי הגלקסיה שלנו, גלקסיית שביל החלב, במרחק של 58 אלף שנות אור ממרכז הגלקסיה. עננים עצומים כאלו בגלקסיה מורכבים מגז וחומר בין כוכבי ונוצרים בהם כוכבים חדשים כל העת.

שאלות שניתן לשאול:

1. מהו הרקע האדום המכסה חלק גדול מהתמונה?
2. מדוע הכוכבים כה בוהקים בתמונה?
3. מהם הצבעים של הכוכבים השונים בתמונה ומדוע הם נראים בצבעים שונים?
4. מהם הפסים היוצאים מהכוכבים הבוהקים בתמונה?
5. מהם הפסים היוצאים ממקבץ הכוכבים במרכז התמונה?
6. מה רואים בתמונה מלבד הכוכבים?

מדידת מרחקים בחלל

תמונה זו נוצרה באמצעות שילוב של תמונות שנורו על ידי NIRCam (מצלמה קרובה לאינפרא אדום) ו-WFC3 (מצלמת שדה רחב 3) של נאס"א מציגות את הגלקסיה הספירלית NGC 5584. הגלקסיה שוכנת במרחק של 72 מיליון שנות אור מכדור הארץ. בין קבוצת הכוכבים הזוהרים של NGC 5584 נמצאים כוכבים פועמים הנקראים משתנים קפאידים וסופרנובה מסוג Ia. אסטרונומים משתמשים במשתנים קפאידים ובסופרנובות מסוג Ia כאמצעים אמינים לקביעת מרחק  ולמדידת קצב ההתפשטות של היקום.

שאלות שניתן לשאול:
1. מהו כוכב פועם?
2. מהי סופרונבה מסוג Ia?
3. איך מצילחים לגלות משתנים קפאידים וסופרנובות בגלקסיה שיש בה מיליארדי כוכבים?

 

גלקסית הבית

התצוגה המלאה של מצלמת NIRCam (מצלמה אינפרא אדום) של טלסקופ החלל ג'יימס ווב חושפת חלק ברוחב של 50 שנות אור ממרכזו הצפוף של שביל החלב. לפי הערכות, 500,000 כוכבים זוהרים בתמונה זו באזור של קבוצת הכוכבים קשת (Sgr C), מכילה  כמה מאפיינים שטרם זוהו.

אזור עצום של מימן מיונן, המוצג בציאן (כחלחל), עוטף ענן אינפרא אדום כהה, שהוא כה צפוף שהוא חוסם את האור מכוכבים רחוקים מאחוריו. מבנים דמויי מחט בולטים בפליטת קרינה אופינית למימן המיונן. החוקרים מציינים את ההיקף המפתיע של האזור המיונן, המכסה כ- 25 שנות אור.

שאלות שאפשר לשאול:
1. מה ההבדל בין האזור בצבע כחלחל לבין האזור בצבע אדום?
2. איך סופרים כל כך הרבה כוכבים?
3. מדוע יש כל כך הרבה מימן בגלקסיית שביל החלב?

 

תמונה של גלקסיה אחת משני טלסקופים

הגלקסיה הספירלית , NGC 1512, מפוצלת באלכסון בתמונה זו: 
התצפיות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב מופיעות בצד שמאל למעלה, 
התצפית של טלסקופ החלל האבל בצד ימין למטה. 
התמונות של ווב והאבל מציגות ניגוד בולט, הפוך של חושך ואור. 
למה? התצפיות של ווב משלבות אור אינפרא אדום קרוב ובינוני ואת האור הנראה והאולטרה סגול של האבל.

שאלות שאפשר לשאול:
1. מה גודל הגלקסיה?
2. מדוע יש הבדלים בין הצילומים של טלסקופי החלל?
3. היכן יש יותר כוכבים בחלק שצולם ע"י האבל או בחלק שצולם ע"י ווב?

 

קילונובה

צוות של מדענים השתמש בטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א כדי לצפות בהתפרצות קרינת גמא בהירה במיוחד –  GRB 230307A, והקילונובה הקשורה אליו.

קילונובה היא פיצוץ שנוצר על ידי כוכב נויטרונים שמתמזג עם חור שחור או עם כוכב נויטרונים אחר – הם נדירים ביותר, מה שמקשה על צפייה באירועים אלה. יכולות האינפרא אדום הרגישות ביותר של טלסקופ החלל ווב עזרו למדענים לזהות את המיקום של שני כוכבי הנייטרונים שיצרו את הקילונובה.

שאלות שאפשר לשאול?
1. מהם כוכבי ניטרונים?
2. מהי התפרצות גמא?
3. כמה גלקסיות רואים בצילום?

גלקסיות מתמזגות Arp 107

בתמונה מרהיבה זו שצילם טלסקופ החלל ווב רואים, על רקע צביר גלקסיות עצום, שתי גלקסיות באינטראקציה. בכל גלקסיה מיליארדי כוכבים, אבק וגז בין כוכבי.

שאלות שניתן לשאול:

1. מה הסוג של כל גלקסיה?
2. מודע הצבע של שתי הגלקסיות שונה?
3. מה מרחק הגלקסיות מאיתנו ומה קוטרן?
4. האם הכוכבים בגלקסיות מתנגשים זה בזה כאשר שתי הגלקסיות מתמזגות?
5. כמה זמן אורכת ההתמזגות?
6. האם התהליך הסתיים?
7. בתמונה רואים הרבה מאוד כוכבים כחולים בוהקים, היכן הם ומדוע הם כה בוהקים?

צביר גלקסיות

בתמונה  ניתן לראות צביר גלקסיות מסיבי בשם WHL0137-08. הצביר מכיל גלקסיה העתיקה ביותר הידועה לנו, שנוצרה במיליארד השנים הראשונות של היקום. הגלקסיה קרויה גלקסיית "קשת הזריחה" ובתוכה הכוכב הרחוק ביותר שזוהה אי פעם. הכוכב, שזכה לכינוי ארנדל, התגלה לראשונה על ידי טלסקופ החלל האבל. בתצפיות המשך באמצעות NIRCam (מצלמה אינפרא אדום קרובה) של Webb התגלה שהכוכב הוא כוכב מסיבי מסוג B חם פי שניים מהשמש שלנו, ופי מיליון זוהר יותר.

ארנדל ממוקם לאורך קמט במרחב-זמן המעניק לו הגדלה קיצונית, ומאפשר לו להגיח לעין מהגלקסיה המארחת שלו, הנראית כמריחה אדומה על פני השמים. הכוכב ניתן לזיהוי רק בשל הכוח המשולב של הטכנולוגיה האנושית והטבע באמצעות אפקט הנקרא עדשת כבידה.

שאלות שניתן לשאול:
1. מהו צביר גלקסיות?  במה הוא דומה או שונה מצביר כוכבים?
2. מדוע הכוכב ארנדל כל כך בולט בתמונה, הרי לידו עוד מיליוני כוכבים?
3. איך פועלת עדשת כבידה?  האם היא דומה במשהו לעדשת משקפיים?

סימן שאלה קוסמי

במרכז תמונה מרהיבה זו שצילם טלסקופ החלל ווב נראה מעין סימן שאלה קוסמי עצום המורכב מכמה גלקסיות על רקע צביר גלקסיות עצום. בכל גלקסיה מיליארדי כוכבים, אבק וגז בין כוכבי.

שאלות שניתן לשאול:

1. אלו סוגי גלקסיות מופיעות בתמונה ומה מאפיין כל סוג?
2. מה מרחק הגלקסיות מאתנו?
3. מה קוטר הגלקסיות?
4. כמה גלקסיות יש בסך הכל בתמונה להערכתם?
5. מדוע בתמונה חלק מהגלקסיות נראות יותר צרות וחלק יותר רחבות?
6. מדוע לגלקסיות שונות צבעים שונים?
7. בתמונה נראות גם קשתות, מהן?