أكبر كاميرا رقمية في العالم - إنجازٌ في علم الفلك

[إعلان 1]

على قمة جبل سيرو باتشون، وهو جبل يبلغ ارتفاعه 2682 متراً ويقع على بعد حوالي 482 كيلومتراً شمال العاصمة التشيلية سانتياغو، من المقرر أن يبدأ تلسكوب مرصد فيرا روبين الجديد في العمل.

مرصد فيرا روبين قيد الإنشاء على قمة سيرو باتشون، تشيلي. (الصورة: SLAC)

وتتمتع كاميرا التلسكوب، التي يطلق عليها أكبر كاميرا رقمية في العالم ، بدقة 3200 ميجابكسل، أي ما يعادل عدد بكسلات 300 هاتف محمول، وستغطي كل صورة مساحة من السماء تعادل 40 قمراً كاملاً.

كل ثلاث ليالٍ، يلتقط التلسكوب صورًا للسماء المرئية بأكملها، مُنتجًا آلاف الصور التي تُمكّن علماء الفلك من تتبع أي شيء يتحرك أو يتغير سطوعه. ويتوقع مرصد فيرا روبين اكتشاف نحو 17 مليار نجم و20 مليار مجرة لم يسبق لسكان الأرض رؤيتها من قبل.

قالت عالمة الفلك في المرصد الفلكي كلير هيغز: "هناك الكثير مما ستُنجزه مهمة روبين . نحن نستكشف السماء بطرق لم نستكشفها من قبل، مما يمنحنا القدرة على الإجابة على أسئلة لم نفكر فيها من قبل".

سيمسح التلسكوب سماء الليل لمدة عقد كامل، ملتقطًا ألف صورة كل ليلة. وأضاف هيغز : "بعد عشر سنوات، سنتحدث عن مجالات علمية جديدة، وفئات جديدة من الأجرام، واكتشافات جديدة. هذا مثير حقًا" .

داخل تلسكوب روبين توجد أكبر كاميرا في العالم، بحجم سيارة صغيرة، ووزنها 3000 كجم ودقتها 3200 ميجابكسل. (صورة: SLAC)

المفتاح جاهز للتشغيل.

بدأ البناء في عام 2015 وتم تسمية التلسكوب على اسم عالمة الفلك الأمريكية الرائدة فيرا روبين، التي توفيت في عام 2016. كانت روبين أول من أكد وجود المادة المظلمة - وهي مادة مراوغة تشكل معظم المادة في الكون ولكن لم يتم رصدها أبدًا.

على الرغم من أن فيرا روبين مرصد وطني أمريكي، إلا أنه يقع في جبال الأنديز التشيلية. قال هيغز: "للتلسكوبات البصرية، تحتاج إلى موقع مرتفع ومظلم وجاف"، في إشارة إلى مشاكل التلوث الضوئي ورطوبة الهواء، التي تُقلل من حساسية الأجهزة. وأضاف: "جودة سماء الليل في تشيلي استثنائية، ولهذا السبب يوجد هذا العدد الكبير من التلسكوبات هنا".

يمر تلسكوب روبين حاليًا بمراحل البناء النهائية، ومن المتوقع تشغيله عام ٢٠٢٥. وقال هيغز: "نعمل على مواءمة كل شيء، ونتأكد من أن جميع الأنظمة، من القمة إلى الأنابيب والبيانات، متصلة بسلاسة تامة وتعمل بكفاءة عالية. لقد تم إعداد كل شيء منذ عقد من الزمن "، مشيرًا إلى أن الجدول الزمني قابل للتغيير.

يبلغ قطر المرآة الرئيسية للتلسكوب 8.4 مترًا. (الصورة: SLAC)

فك شفرة لغز الكون القديم

المهمة الأساسية لتلسكوب روبين هي مسح تراث الفضاء والزمان (LSST) لمدة 10 سنوات.

تستطيع كاميرا روبين التقاط صورة كل 30 ثانية، مُولِّدةً 20 تيرابايت من البيانات خلال 24 ساعة. بعد اكتمال المسح، سيُولِّد أكثر من 60 مليون جيجابايت من البيانات الخام.

ومع ذلك، يستغرق الأمر 60 ثانية فقط لنقل كل صورة من تشيلي إلى مختبر أبحاث في كاليفورنيا (الولايات المتحدة)، حيث سيقوم الذكاء الاصطناعي والخوارزميات بتحليلها أولاً، والبحث عن أي تغييرات أو أجسام متحركة وتوليد تنبيه إذا تم اكتشاف شيء ما.

قال هيغز: "نتوقع أن نشهد حوالي 10 ملايين تنبيه ليلي من التلسكوب. التنبيهات هي أي تغير في السماء، وتشمل جوانب علمية كثيرة، مثل أجرام النظام الشمسي والكويكبات والمستعرات العظمى. نتوقع وجود ملايين النجوم في النظام الشمسي ومليارات المجرات، ولهذا السبب نحتاج بشدة إلى التعلم الآلي".

وقال هيجز إن البيانات سيتم إصدارها لمجموعة مختارة من علماء الفلك كل عام، وبعد عامين ستكون كل مجموعة بيانات متاحة للعامة للمجتمع العلمي العالمي للدراسة.

هناك أربعة مجالات بحثية رئيسية يتطلع إليها العلماء: فهرسة النظام الشمسي - بما في ذلك اكتشاف العديد من الأجرام السماوية الجديدة وربما كوكب مخفي يسمى الكوكب التاسع؛ رسم خريطة مجرة الأرض بأكملها؛ اكتشاف فئة خاصة من الأجسام تسمى "الأجسام العابرة" التي يمكنها تغيير موقعها أو سطوعها بمرور الوقت؛ وفهم طبيعة المادة المظلمة.

من المتوقع أن يتمكن تلسكوب مرصد روبين من كشف أسرار الكون العميقة. (الصورة: SLAC)

يُبدي مجتمع علم الفلك حماسًا كبيرًا لمرصد فيرا روبين. صرّح ديفيد كايزر، أستاذ الفيزياء وتاريخ العلوم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (الولايات المتحدة الأمريكية)، بأنّ هذا التلسكوب سيُسلّط الضوء على أسئلة طال أمدها حول المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وهما من أكثر المفاهيم غموضًا في الكون.

من الألغاز الكونية القديمة الأخرى التي قد يحلها تلسكوب روبين البحث عن الكوكب التاسع. صرّح كونستانتين باتيجين، أستاذ علوم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، بأن التلسكوب يوفر فرصة حقيقية لاكتشاف الكوكب التاسع مباشرةً. حتى لو تعذّر رصد الكوكب مباشرةً، فإن الخرائط التفصيلية للبنية الديناميكية للنظام الشمسي - وخاصةً توزيع مدارات الأجرام الصغيرة - ستوفر اختبارات مهمة لفرضية الكوكب التاسع.

وقال بريامفادا ناتاراجان، أستاذ علم الفلك والفيزياء في جامعة ييل، مشيدًا بتلسكوب روبين: "إن الاحتمالات مثيرة وستحدث بالتأكيد ثورة في علم الفضاء".

هوا يو (المصدر: سي إن إن)

[إعلان 2]
مصدر