حقوق الصورة: USNO
أعلن علماء الفلك من عدة مراصد أمريكية أنهم نجحوا في دمج الضوء من ستة مقاريب مستقلة لتكوين صورة واحدة عالية الدقة لنظام بعيد متعدد النجوم. لإنشاء صورة بهذا المستوى من التفاصيل ، يجب أن يبلغ عرض التلسكوب الواحد 50 مترًا - أكبر من أي شيء موجود حاليًا. هذه التقنية ، التي تسمى قياس التداخل ، تم إجراؤها من قبل أزواج من التلسكوبات من قبل ، ولكن لم يحدث ذلك مع ستة.
أعلن علماء الفلك من المرصد البحري الأمريكي (USNO) ومختبر الأبحاث البحرية (NRL) ومرصد لويل اليوم أنهم نجحوا في دمج الضوء من ستة مقاريب مستقلة لتكوين صورة واحدة عالية الدقة لنظام متعدد النجوم البعيد. . هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق ذلك في المنطقة البصرية للطيف الكهرومغناطيسي. لاحظ مقياس التداخل البصري النموذجي للبحرية (NPOI) في موقع أندرسون ميسا في مرصد لويل بالقرب من فلاجستاف ، أريزونا نظام النجم الثلاثي Eta Virginis ، الذي يقع على بعد حوالي 130 سنة ضوئية من الأرض.
يقول الدكتور كينيث جونستون ، المدير العلمي للمرصد البحري: "يتيح هذا التطور" توليف "التلسكوبات ذات الفتحات التي تتجاوز مئات الأمتار". "سيؤدي ذلك إلى التصوير المباشر لسطوح النجوم وبقع النجوم ، مثل البقع الشمسية على الشمس. يمكن تطبيق هذه التقنية أيضًا على الأنظمة الفضائية للاستشعار عن بُعد للأرض والأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، بالإضافة إلى النجوم والمجرات. "
تجمع مقاييس التداخل البصري الضوء من عدة تلسكوبات مستقلة لتكوين تلسكوب "اصطناعي" تتناسب قدرته على صنع صورة عالية الدقة مع أقصى فصل للتلسكوبات. إنها الإجابة على التكاليف الباهظة والصعوبات التقنية الهائلة في بناء مقاريب ذات مرآة واحدة كبيرة الحجم ومتجانسة للغاية. نظرًا لأن معدل توليف فتحة التلسكوب العملاقة مع مصفوفة مقياس التداخل يساوي عدد التوليفات بين أي تلسكوبين من الصفيف ، فإن الجمع بين ستة تلسكوبات NPOI لديه أكثر من أربعة أضعاف قدرة NPOI على جمع البيانات عبر منافسيها.
تعاونت USNO و NRL ، بالتعاون مع مرصد Lowell وبتمويل من مكتب البحوث البحرية وأخصائي علم المحيطات التابع للبحرية ، في عام 1991 لبناء هذه الأداة. تم إجراء ملاحظات نجمي مع مجموعة من ثلاث محطات منذ "الضوء الأول" في عام 1996.
ومع ذلك ، نظرًا للصعوبة الفنية المرتبطة بربط حتى عدد صغير من التلسكوبات المنفصلة ، لم يتم استخدام إمكانات الدقة العالية لمقاييس التداخل الضوئية حتى الآن إلا على المصادر النجمية البسيطة نسبيًا. يتم الإجابة على الأسئلة الأساسية ، مثل القطر الظاهري للنجم أو وجود وحركات الصحابة النجمية القريبة ، بسهولة لهذه المصادر. ومع ذلك ، لزيادة الدقة المكانية والحساسية للبنية النجمية ، يجب أن تربط مقاييس التداخل المزيد من التلسكوبات معًا لتوفير أخذ عينات متساوية من الفتحة المركبة. توفر ثلاثة مقاريب مدمجة ثلاث قياسات في الفتحة المركبة ، لكن ستة مقاريب توفر 15 مجموعة.
لدمج الحزم الستة ، صمم فريق NPOI نوعًا جديدًا من مجموعة الحزم الهجينة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير أجهزة وأنظمة تحكم جديدة لتشفير كل تركيبة ممكنة من التلسكوب في البيانات المسجلة بشكل فريد بحيث يمكن فك ترميز المعلومات اللازمة لمحاذاة واجهات موجات ضوء النجوم وإعادة تركيبها وإعادة بناء الصورة بشكل صحيح.
مجال قياس التداخل هو مجال سريع التطور ، حيث حققت عمالقة مثل التلسكوبات التوأم Keck بطول 10 أمتار "الحافات الأولى" العام الماضي ، ويخطط VLTI للمرصد الجنوبي الأوروبي لدمج الضوء من أربعة مقاريب بطول 8 أمتار. تعمل مقاييس التداخل الأكثر اعتدالًا ولكن تنوعًا في التصوير مثل CHARA و COAST و IOTA منذ بضع سنوات ، ولكن NPOI هو أول من يجمع الضوء من مجموعة كاملة من ستة مقاريب.
في المستقبل القريب ، ستعمل NPOI على تشغيل جميع المحطات المتبقية التي يمكن تركيب أي من التلسكوبات الستة فيها بحجم صفيف أقصى يبلغ 430 مترًا ، وهو أكبر خط أساس لجميع مشاريع مقياس التداخل في التصوير الحالية.
سيتم إحداث ثورة في الفيزياء الفلكية نجمي من خلال القدرة على تصوير النجوم غير الشمس مباشرة. في نهاية المطاف ، عند توظيفه في الفضاء مع الخبرة التي تم جمعها من التجارب الأرضية ، قد يطور قياس التداخل البصري القدرة على تصوير كواكب بحجم كوكب المشتري تدور حول النجوم البعيدة.
يقول الدكتور جونستون: "تذكر الأيام الأولى من قياس التداخل الراديوي وانظر إلى المصفوفات العالمية التي نستخدمها بشكل روتيني اليوم". "لقد انتقلنا من المصفوفات البسيطة المكونة من عنصرين إلى المصفوفات ذات الحجم القاري التي تحتوي على 10 هوائيات أو أكثر تنتج صورًا دقيقة للغاية من الكوازارات البعيدة. نحن نقف على حافة تحقيق نتائج مماثلة لمصادر الضوء المرئي ".
المصدر الأصلي: نشرة المرصد البحري الأمريكي
