تور ۳بعدی «صخره‌های کیهانی» تلسکوپ جیمز وب

تصویر مشهور «صخره‌های کیهانی» که در ژوئیه ۲۰۲۲ توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب منتشر شد، اکنون با بُعدی جدید جان گرفته است. دانشمندان این تصویر دوبعدی را به یک تور پروازی سه‌بعدی گسترده تبدیل کرده‌اند که مخاطبان را به درون مهدی پر زرق و برق از تولد ستارگان می‌برد.

این بازآفرینی بصری توسط برنامه «جهان یادگیری ناسا» (NASA’s Universe of Learning) انجام شده و در جشن صدسالگی نخستین آسمان‌نمای عمومی، که توسط انجمن بین‌المللی آسمان‌نما در مونیخ برگزار شد، رونمایی گردید.

پرواز سه‌بعدی در دل صخره‌های کیهانی

تصویر اصلی، دیواره‌ای از گاز و غبار را به نمایش می‌گذارد که مانند رشته‌کوه‌هایی درخشان، در نور ستارگان می‌درخشند. این ساختار در واقع بخشی از سحابی «گام ۳۱» است که در محدوده وسیع «مجموعه سحابی کارینا» قرار دارد. در قسمت بالایی این منظره—بیرون از قاب ثبت‌شده توسط تلسکوپ وب—خوشه‌ای جوان از ستارگان به نام NGC 3324 دیده می‌شود. تابش فرابنفش و بادهای قدرتمند این خوشه، حفره‌ای عظیم در سحابی ایجاد کرده‌اند که مرز آن با عنوان «صخره‌های کیهانی» شناخته می‌شود.

تصاویر فروسرخ تلسکوپ وب این دیواره را به شکل رگه‌های آبی و طلایی و با نقاطی از ستارگان نوزاد آشکار کرده‌اند. تور سه‌بعدی جدید با افزودن نشانه‌های عمق، امکان درک ارتفاع قله‌ها و ژرفای دره‌ها را فراهم می‌کند. جریان‌های گاز داغ مانند مه از قله‌ها بالا می‌روند و کمان‌های زرد روشن، فوران جت‌ها از ستارگان نوزاد را نشان می‌دهند.

علم ستاره‌زایی به زبان هنر تصویری

به گفته فرانک سامرز، دانشمند تجسم‌سازی در مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی (STScI) و سرپرست پروژه AstroViz، «زنده‌کردن این تصویر شگفت‌انگیز وب به مردم کمک می‌کند تا ساختار سه‌بعدی پنهان در تصویر دوبعدی را بهتر درک کنند و مدلی ذهنی دقیق‌تر از جهان بسازند.»

این اثر بخشی از ویدیوی بلندتری است که توسط STScI و با همکاری مؤسسه Caltech/IPAC ساخته شده و برای نمایش در آسمان‌نماها، موزه‌ها و کلاس‌های درس طراحی شده است.

صدمین سال تجربه کیهان‌نمایی عمومی

نمایش این اثر در مونیخ با صدمین سالگرد افتتاح نخستین آسمان‌نمای عمومی در همین شهر مصادف است.

در حال حاضر، نزدیک به ۲۰۰ مرکز در آمریکا از ViewSpace ؛ نمایشگاهی ویدیویی رایگان از سوی برنامه Universe of Learning ناسا، استفاده می‌کنند. نسخه سه‌بعدی صخره‌های کیهانی نیز به این پلتفرم افزوده خواهد شد و همراه با صفحه‌ای اختصاصی از منابع علمی درباره مجموعه سحابی کارینا در دسترس قرار می‌گیرد.

تولد ستارگان در دل صخره‌ها

سحابی گام ۳۱ از هیدروژن، هلیوم و غبار کیهانی تشکیل شده و در فاصله ۷۶۰۰ سال نوری از زمین در صورت‌فلکی جنوبی کارینا قرار دارد. ستارگان خوشه NGC 3324 تنها چند میلیون سال سن دارند. تابش آن‌ها، ابرهای اطراف را می‌فرساید و جایی که گاز متراکم‌تر است، ستون‌هایی باقی می‌مانند. در نوک این ستون‌ها، نیروی گرانش ماده را فشرده می‌کند تا ستارگان جدید شکل بگیرند. با حساسیت فروسرخ وب، این جنین‌های پنهان که پیش‌تر در برابر تلسکوپ‌های نوری نامرئی بودند، اکنون دیده می‌شوند.

این تجسم، داده‌های علمی را به یک شبکه دیجیتال سه‌بعدی تبدیل کرده است. رنگ‌ها از آشکارسازهای وب استخراج و روی این شبکه اعمال شده‌اند و سامانه‌های ذره‌ای نیز گازهای شناور را شبیه‌سازی می‌کنند. برای اطمینان از دقت علمی، هنرمندان با اخترفیزیک‌دانان درباره فاصله‌ها، چگالی و پراکندگی نور مشورت کرده‌اند. این اثر نقشه‌ای دقیق نیست، اما برداشتی هنرمندانه و مبتنی بر فیزیک واقعی تصویر است.

بازتعریف شناخت کیهان توسط وب

برنامه Universe of Learning ناسا از مأموریت‌هایی چون وب، هابل، چاندرا، اسپیتزر و دیگر تلسکوپ‌های فضایی بهره می‌برد تا مفاهیمی بنیادین مانند چگونگی شکل‌گیری ستارگان، تکامل کهکشان‌ها و جهان‌های فراتر از منظومه شمسی را برای عموم روشن کند.

از زمان پرتاب در اواخر سال ۲۰۲۱، تلسکوپ جیمز وب توانسته به جو سیارات فراخورشیدی سرک بکشد، کهن‌ترین کهکشان‌ها را کشف کند و ساختار مناطق ستاره‌زا را با دقتی بی‌سابقه آشکار سازد.

تصویر «صخره‌های کیهانی» یکی از نخستین تصاویری بود که وب به‌طور عمومی منتشر کرد و به‌سرعت به یک نماد جهانی تبدیل شد. اکنون، با تبدیل آن به تجربه‌ای پروازی و سه‌بعدی، ارتباط عمومی با آن عمیق‌تر شده و قدرت منحصربه‌فرد وب در پرده‌برداری از ساختارهای پنهان‌شده در غبار، بیش از پیش برجسته شده است.

آینده تجسم‌های سه‌بعدی وب

تیم AstroViz برنامه دارد تصاویر شاخص دیگری از تلسکوپ جیمز وب را نیز به‌شکل سه‌بعدی بازسازی کند؛ به‌گونه‌ای که هر کدام با نیازهای محیط‌های آموزشی گوناگون، از آسمان‌نماها تا کلاس‌های درس، سازگار باشد. در آینده، این امکان نیز وجود دارد که مخاطبان با استفاده از هدست‌های واقعیت مجازی، مسیر خود را در دل سحابی‌ها انتخاب کرده و از زاویه دلخواه حرکت کنند.

در حال حاضر، این توالی تصویری جدید در آسمان‌نماهای سراسر جهان نمایش داده خواهد شد و مخاطبان را به پروازی خیره‌کننده بر فراز صخره‌ای ستاره‌ای دعوت می‌کند؛ جایی که گاز داغ به آسمان می‌خزد و ستارگان نوزاد، جت‌هایی را به دل تاریکی پرتاب می‌کنند.