جادوی عدسی گرانشی یا تکرار تصاویر در آسمان
تصاویری که جیمز وب ارسال کرده، در واقع یک خطای بصری یا نقص فنی نیست، بلکه نتیجه مستقیم نظریه نسبیت عام انیشتین است. وقتی یک خوشه‌ی کهکشانی عظیم یا یک سیاهچاله در مسیر بین زمین و یک کهکشان دوردست قرار می‌گیرد، جرم زیاد این اجسام باعث خم شدن فضا-زمان می‌شود. نور کهکشان دوردست هنگام عبور از این ناحیه، مانند نور در یک لنز شیشه‌ای خم می‌شود و در نتیجه، ناظر روی زمین یا تلسکوپی مانند جیمز وب، یک منبع نوری را در چندین نقطه مختلف می‌بیند.
این پدیده که «عدسی گرانشی» نام دارد، به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا اجسامی را ببینند که در حالت عادی به دلیل فاصله بسیار زیاد یا کم‌نور بودن، هرگز قابل رصد نبودند. در واقع، جرم‌های عظیم کیهانی مانند یک ذره‌بین طبیعی عمل می‌کنند و نور کهکشانهای ابتدایی را تقویت و بزرگ‌نمایی می‌کنند.
چرا این کشفیات برای علم اهمیت دارد؟
توانایی جیمز وب در ثبت این تصاویر تکراری، صرفاً یک نمایش بصری زیبا نیست. این تصاویر ابزاری حیاتی برای درک ساختار جهان هستند. با تحلیل این تصاویر، دانشمندان می‌توانند موارد زیر را بررسی کنند:
- نقشه‌برداری از ماده تاریک:چون ماده تاریک نوری از خود ساطع نمی‌کند اما دارای جرم است، از طریق میزان خمیدگی نور (عدسی گرانشی) می‌توان جایگاه و مقدار آن را در کیهان تخمین زد.
- سفر به گذشته کیهانی:این تلسکوپ با استفاده از مادون قرمز، نوری را می‌بیند که میلیاردها سال پیش از کهکشانهای اولیه حرکت کرده و اکنون به ما می‌رسد.
- اندازه‌گیری نرخ انبساط جهان:تحلیل فاصله و زمان رسیدن تصاویر تکراری به زمین، به محاسبه دقیق‌تر ثابت هابل کمک می‌کند.
برتری جیمز وب در رصد مادون قرمز
دلیل اصلی موفقیت جیمز وب در ثبت این شاهکارها، حساسیت بالای آن به طیف مادون قرمز است. گرد و غبارهای کیهانی که مانع دید تلسکوپ‌های نوری (مانند هابل) می‌شدند، در برابر اشعه مادون قرمز نفوذپذیر هستند. این ویژگی به جیمز وب اجازه می‌دهد تا از میان غبارهای ستاره‌ای عبور کند و ساختار دقیق کهکشانهای تکثیر شده را با وضوحی بی‌سابقه ترسیم کند.