أظهر علماء الفلك الراديويون في أوروبا والولايات المتحدة طريقة جديدة لمراقبة الكون - عبر الإنترنت!
باستخدام أحدث التقنيات ، تمكن الباحثون من ملاحظة نجم بعيد باستخدام شبكات البحث العالمية لإنشاء تلسكوب افتراضي عملاق. سمحت لهم العملية بتصوير الكائن بتفاصيل غير مسبوقة ، في الوقت الفعلي ؛ الشيء الذي كان من المستحيل قبل بضع سنوات فقط. النجم المختار لهذا العرض الرائع ، الذي يسمى IRC + 10420 ، هو واحد من أكثر النجوم غرابة في السماء. الجسم محاط بسحب الغاز المتربة وتنبعث منه بقوة في موجات الراديو ، يستعد في نهاية حياته ، ويتجه نحو انفجار كارثي يعرف باسم "المستعر الأعظم".
تعطي هذه الملاحظات الجديدة لمحة مثيرة عن مستقبل علم الفلك الراديوي. باستخدام شبكات البحث ، لن يتمكن علماء الفلك الراديوي فقط من رؤية أعمق في الكون البعيد ، بل سيكون بإمكانهم التقاط الأحداث العابرة التي لا يمكن التنبؤ بها وقت حدوثها ، بشكل موثوق وسريع.
يسعى علماء الفلك دائمًا إلى زيادة دقة التلسكوبات الخاصة بهم. الدقة عبارة عن مقياس لمقدار التفاصيل التي يمكن التقاطها. كلما كان التلسكوب أكبر ، كانت الدقة أفضل. VLBI (أو قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا) هي تقنية يستخدمها علماء الفلك الراديوي لتصوير السماء بأدق التفاصيل. بدلاً من استخدام طبق راديو واحد ، يتم ربط صفائف التلسكوبات معًا عبر البلدان بأكملها أو حتى القارات. عندما يتم دمج الإشارات في كمبيوتر متخصص ، فإن الصورة الناتجة لها دقة مساوية لدقة تلسكوب كبيرة مثل الحد الأقصى لفصل الهوائي.
في الماضي ، تم إعاقة تقنية VLBI بشدة لأنه كان يجب تسجيل البيانات على الشريط ثم شحنها إلى منشأة معالجة مركزية للتحليل. ونتيجة لذلك ، لم يتمكن علماء الفلك الراديوي من الحكم على نجاح مساعيهم حتى أسابيع عديدة ، وحتى أشهر ، بعد إبداء الملاحظات. الحل ، لربط التلسكوبات إلكترونيا في الوقت الحقيقي ، يمكّن الفلكيين من تحليل البيانات عند حدوثها. هذه التقنية ، التي يطلق عليها بشكل طبيعي e-VLBI ، ممكنة الآن فقط بعد أن أصبح الاتصال بشبكة النطاق الترددي العالي حقيقة.
تضمنت الملاحظات الطويلة التي استمرت 20 ساعة ، والتي تم إجراؤها في 22 سبتمبر باستخدام شبكة VLBI الأوروبية (EVN) ، تلسكوبات لاسلكية في المملكة المتحدة والسويد وهولندا وبولندا وبورتوريكو. كان أقصى فصل للهوائيات 8200 كم ، مما أعطى دقة لا تقل عن 20 مللي ثانية (ماس) ؛ هذا أفضل بخمس مرات من تلسكوب هابل الفضائي (HST). هذا المستوى من التفاصيل يعادل انتقاء مبنى صغير على سطح القمر! كما أدى إدراج الهوائي في أريسيبو ، في بورتوريكو ، إلى زيادة حساسية مجموعة التلسكوب بعامل 10. ومع ذلك ، عند مراقبة تردد 1612 ميجاهرتز ، كانت إشارة النجم البعيد أكثر من مليار مليار مرة أضعف من الهاتف المحمول النموذجي!
تم توصيل كل تلسكوب بالشبكة الوطنية للبحث والتعليم في البلاد (NREN) ، وتم توجيه البيانات بسرعة 32 ميجابت / ثانية لكل تلسكوب من خلال شبكة البحث الأوروبية الشاملة إلى شبكة SURFnet الهولندية. ثم تم تسليم البيانات إلى المعهد المشترك لـ VLBI في أوروبا (JIVE) ، مرفق المعالجة المركزي لـ EVN في هولندا. هناك ، تم إدخال 9 تيرابايت من البيانات في الوقت الفعلي إلى كمبيوتر فائق متخصص ، يسمى "الارتباط" ، وتم دمجها. ثم استخدمت نفس شبكات البحث لتقديم منتج البيانات النهائي مباشرة إلى الفلكيين الذين شكلوا الصورة. حتى توفر البنية التحتية للشبكة ، أصبحت GEANT متاحة ، لم يتمكن الفلكيون من نقل كميات هائلة من البيانات المطلوبة لـ e-VLBI عبر الإنترنت. بمعنى حقيقي للغاية ، تعمل الإنترنت نفسها مثل التلسكوب ، وتقوم بنفس وظيفة الأسطح المنحنية لأطباق الراديو الفردية. من جانبه ، قال داي ديفيز ، المدير العام لـ DANTE الذي يشغل GEANT ، "إن أداء e-VLBI بنجاح على أساس عابر للقارات يوضح بأوضح العبارات أهمية أهمية شبكات اتصالات البيانات للعلم الحديث. تعد شبكات البحث أمرًا أساسيًا لتقنية علم الفلك الراديوي الجديدة ، ومن المُرضي حقًا رؤية الفوائد التي نتجت عنها الآن ”.
على الرغم من أن الأهداف العلمية للتجربة كانت متواضعة ، إلا أن ملاحظات e-VLBI لـ IRC + 10420 تفتح إمكانية مشاهدة هياكل الأجسام الفيزيائية الفلكية أثناء تغيرها. IRC + 10420 هو نجم عملاق في كوكبة Aquila. تبلغ كتلته حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس الخاصة بنا وتقع على بعد حوالي 15000 سنة ضوئية من الأرض. واحدة من أكثر مصادر الأشعة تحت الحمراء سطوعًا في السماء ، وهي محاطة بقشرة سميكة من الغبار والغازات التي تطلق من سطح النجم بمعدل حوالي 200 مرة من كتلة الأرض كل عام. يستطيع علماء الفلك الراديوي تصوير الغبار والغاز المحيط بـ IRC + 10420 لأن أحد الجزيئات المكونة ، هيدروكسيل (OH) ، يكشف عن نفسه عن طريق انبعاث "maser" قوي. بشكل أساسي ، يرى الفلكيون كتلًا من الغاز حيث يتم تضخيم الانبعاثات الراديوية بقوة بواسطة ظروف خاصة. من خلال عدسة الزووم التي يوفرها e-VLBI ، يمكن لعلماء الفلك عمل صور بتفاصيل رائعة ومشاهدة كتل الغاز التي تتحرك ، ومشاهدة ماسنات المولود والموت على فترات زمنية من أسابيع إلى شهور ، ودراسة المجالات المغناطيسية المتغيرة التي تتخلل الغلاف. أظهرت النتائج أن الغاز يتحرك بسرعة 40 كم / ثانية وتم إخراجه من النجم قبل حوالي 900 عام. كما أوضح البروفيسور فيل دايموند ، أحد فريق البحث في مرصد جودريل بانك (المملكة المتحدة) ، "إن المواد التي نراها في هذه الصورة تركت سطح النجم في وقت غزو نورمان لغزو إنجلترا".
ويعتقد أن IRC + 10420 يتطور بسرعة في نهاية حياته. في مرحلة ما ، ربما آلاف السنين من الآن ، وربما غدًا ، من المتوقع أن يتفجر النجم بنفسه في إحدى أكثر الظواهر نشاطًا في الكون - "مستعر أعظم". ستشكل سحابة المواد الناتجة في النهاية جيلًا جديدًا من النجوم وأنظمة الكواكب. يستعد علماء الفلك الراديوي الآن ، بقوة لا تصدق من e-VLBI ، لالتقاط التفاصيل فور حدوثها ودراسة العمليات الفيزيائية التي تعتبر مهمة للغاية لهيكل مجرتنا وللحياة نفسها.
تم تعيين التكنولوجيا الناشئة من e-VLBI لإحداث ثورة في علم الفلك الراديوي. مع زيادة عرض النطاق الترددي للشبكة ، ستزيد أيضًا حساسية صفائف e-VLBI ، مما يتيح رؤية أوضح للمناطق الأبعد وأضعفها في الفضاء. وعلق الدكتور مايك جاريت ، مدير JIVE قائلاً: "تقدم هذه النتائج لمحة عن الإمكانات الهائلة لـ e-VLBI. يجب أن يسمح لنا التقدم السريع في شبكات الاتصالات العالمية بتوصيل أكبر التلسكوبات الراديوية في العالم بسرعات تتجاوز عشرات غيغابت في الثانية على مدى السنوات القليلة القادمة. إن موت الموت لأول النجوم الضخمة في الكون ، النفاثات الناشئة من المادة من الثقوب السوداء المركزية للمجرات الأولى ، سيتم الكشف عنها بتفاصيل رائعة. "
المصدر الأصلي: نشرة أخبار بنك جودريل
