الفلك

هل تم إجراء علم الفلك الراديوي على أشياء تبدو قريبة جدًا من القمر؟ هل تم تجنب هذا؟

هل تم إجراء علم الفلك الراديوي على أشياء تبدو قريبة جدًا من القمر؟ هل تم تجنب هذا؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هذا الجواب ما هي أنواع الأرصاد الفلكية الأكثر احتياجًا لتجنب ظهور القمر؟ يذكر

من أجل الاكتمال - لا تتأثر ملاحظات الراديو والأشعة تحت الحمراء المتوسطة والموجة مم (ما لم يكن القمر في الطريق!)

القمر بالطبع معتم لجميع الأطوال الموجية المستخدمة في علم الفلك ، من موجات الراديو ذات التردد المنخفض جدًا إلى أشعة جاما. لذلك إذا خسوف القمر ، فسيتم حظر إشارات الراديو المستهدفة.

لكن هل هناك أي تأثيرات أكثر دقة أو غير واضحة؟ على سبيل المثال ، إذا كان الهدف قريبًا جدًا من القمر ولكن لا يغطيه ، فهل سيؤثر ذلك على الملاحظة بأي شكل من الأشكال؟

سؤال: هل يتم تجنب ذلك بشكل روتيني بسبب كثرة الحذر؟ من ناحية أخرى ، هل تم استغلال الاحتجاب القمري لمصدر راديوي بطريقة ما من أجل قياس معين؟

"نقاط المكافأة" لأي حكايات لنتائج غريبة أو قياسات مربكة في علم الفلك الراديوي تبين أنها نتيجة عدم أخذ موقع القمر في الاعتبار.


الإطباق من المجسات الاصطناعية تم استخدامه للتحقيق في الأيونوسفير للقمر. انظر على سبيل المثال http://adsabs.harvard.edu/full/2008MSAIS… 12… 53P

في هذه التقنية ، يتم مراقبة الإشارات اللاسلكية من المسبار أثناء مرور المسبار خلف القمر. يوجد انكسار من الغلاف المتأين القمري ، والذي يمكن اكتشافه بشكل غير مباشر باستخدام طريقة دوبلر. يعطي هذا معلومات عن الغلاف الجوي للقمر (الرقيق جدًا) وكثافة الإلكترون في الغلاف المتأين القمري.


نعم ، وقد ثبت أن الغيوم القمرية مفيدة في العديد من الحالات.

هازارد وآخرون استخدم عام 1963 الاختفاء القمري لإنتاج صورة سطوع عالية الدقة للكوازار الراديوي 3C 273. الذي تمت دراسته جيدًا الآن. يدخل شوير 1965 في القليل من التفاصيل حول الحسابات العامة.

تم أخذ مسار مختلف قليلاً بواسطة Vedantham et al. 2015. كانوا يحاولون إنشاء خرائط قياس التداخل لإشارة الخط الكوني 21 سم باستخدام LOFAR. لسوء الحظ ، احتاجوا إلى مصدر معايرة ليتمكنوا من قياس هذه "الإشارة العالمية". قدم القمر ، الذي يحجب أجزاء من مجال الرؤية ، مصدرًا للمعايرة حيث لاحظوا تلك البقعة من السماء.


4 أشياء غامضة تم رصدها في الفضاء السحيق لا تشبه أي شيء شوهد من قبل

هناك شيء غير عادي يترصد في أعماق الفضاء: اكتشف علماء الفلك أربعة أجسام خافتة تكون عند أطوال موجات الراديو دائرية للغاية وأكثر إشراقًا على طول حوافها. وهي لا تشبه أي فئة من الأجرام الفلكية التي شوهدت من قبل.

وقد أُطلق على الكائنات ، التي تبدو وكأنها جزر بعيدة على شكل حلقة ، دوائر راديو غريبة ، أو ORCs ، لشكلها وخصائصها العامة. لا يعرف علماء الفلك بعد بالضبط مسافة هذه ORCs ، ولكن يمكن ربطها بالمجرات البعيدة. تم العثور على جميع الأجسام بعيدًا عن مستوى مجرة ​​درب التبانة ويبلغ قطرها حوالي 1 دقيقة قوسية (للمقارنة ، يبلغ قطر القمر 31 دقيقة قوسية).

في ورقة بحثية جديدة تشرح بالتفصيل الاكتشاف ، قدم علماء الفلك عدة تفسيرات محتملة ، لكن لا شيء يناسب تمامًا فاتورة جميع ORCs الأربعة الجديدة. بعد استبعاد كائنات مثل المستعرات الأعظمية ، والمجرات المكونة للنجوم ، والسدم الكوكبية ، وعدسات الجاذبية و [مدش] ، يكون تأثير التكبير بسبب انحناء وقت فراغ من خلال الأجسام الضخمة القريبة و [مدش] من بين أشياء أخرى ، يتكهن علماء الفلك بأن الأجسام يمكن أن تكون موجات صدمية متبقية من بعض الأحداث خارج المجرة أو ربما نشاط من مجرة ​​راديوية.

وقالت كريستين سبيكنز ، عالمة الفلك في الكلية العسكرية الملكية في كندا وجامعة كوينز ، والتي لم تشارك في الدراسة الجديدة: "قد تشير [الأجسام] إلى ظاهرة جديدة لم نقم باستكشافها بعد". "قد تكون هذه أيضًا امتدادًا لفئة معروفة سابقًا من الكائنات لم نتمكن من استكشافها."

أضاف سبيكنز أن الأجسام يمكن أن تكون ناجمة عن ظواهر مختلفة. جميع ORCs الأربعة ساطعة عند أطوال موجات الراديو ولكنها غير مرئية في مرئي, الأشعة تحت الحمراء و ضوء الأشعة السينية. لكن اثنين من ORCs بهما مجرات في مركزهما يمكن رؤيتها بأطوال موجية مرئية ، مما يشير إلى أن هذه الأجسام ربما تكونت بواسطة تلك المجرات. يبدو أن اثنين من ORCs قريبان جدًا من بعضهما البعض ، مما يعني أنه يمكن ربط أصولهما.

اكتشف علماء الفلك ثلاثة أجسام أثناء رسم خرائط للسماء ليلاً بترددات الراديو ، كجزء من مسح تجريبي لمشروع جديد يسمى الخريطة التطورية للكون (EMU). استخدم طيار الاتحاد النقدي الأوروبي مصفوفة باثفايندر بالكيلومتر المربع الأسترالي ، أو ASKAP ، من يوليو إلى نوفمبر في عام 2019. تستخدم مصفوفة التلسكوب اللاسلكي 36 طبقًا هوائيًا ، والتي تعمل معًا لمراقبة منظر بزاوية واسعة للسماء ليلاً. وجدوا رابع ORC في البيانات الأرشيفية التي تم جمعها بواسطة Giant MetreWave Radio Telescope في الهند. ساعد هذا علماء الفلك على تأكيد أن الأجسام حقيقية ، وليس بعض الشذوذ الناجم عن مشكلات في تلسكوب ASKAP أو الطريقة التي تم بها تحليل البيانات.

مع اكتشاف أربعة فقط من هذه الأجسام الغريبة حتى الآن ، لا يستطيع علماء الفلك حتى الآن اكتشاف الطبيعة الحقيقية لهذه الهياكل. لكن مسح EMU بدأ للتو ، ويتوقع علماء الفلك أن يكشف عن المزيد من الأجسام غير العادية.

من خلال الجمع بين القدرة على رؤية الأجسام اللاسلكية الباهتة ونظرة واسعة ، يتم وضع المسح بشكل فريد للعثور على كائنات جديدة. توقع علماء الاتحاد النقدي الأوروبي أن المشروع سيجد حوالي 70 مليون كائن راديو جديد و [مدش] وندش] توسيع الكتالوج الحالي لحوالي 2.5 مليون.

قال سبيكنز لـ Live Science: "هذا مؤشر رائع حقًا على شكل الأشياء التي ستظهر في علم الفلك الراديوي في العامين المقبلين". "يُظهر لنا التاريخ أنه عندما نفتح [مجالًا جديدًا للنظر إلى] الفضاء للاستكشاف ... نجد دائمًا أشياء جديدة ومثيرة."

الورقة المتوفرة على موقع ما قبل الطباعة arXiv، للنشر في مجلة Nature Astronomy ، حيث لا يزال قيد المراجعة.


هل القمر حقًا هو عالم "تم القيام به هناك"؟

في العام الماضي ، علمنا أن القمر مكان مختلف تمامًا عما كنا نظن. هل يجب أن نتسرع في تجاهل مهمة مأهولة؟

إذا كان هناك شيء واحد فقط تعلمناه من جميع مهمات القمر الأخيرة الناجحة للغاية - المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية ، LCROSS ، Chandrayaan-1 و Kaguya - فهو أن القمر يختلف بشكل محير عن تصوراتنا للسنوات الأربعين الماضية. يغير اكتشاف الماء والمواد المتطايرة عبر السطح وفي المناطق المظللة بشكل دائم في القطبين الكثير من المفاهيم التي كانت لدينا عن رفيق الأرض الثابت.

في الأساس ، خلال العام الماضي فقط أدركنا أن القمر ليس مكانًا جافًا وجردًا ومملًا ، ولكنه وجهة أكثر رطوبة وثراء وإثارة للاهتمام مما كنا نتخيله في أي وقت مضى. وهكذا ، فإن اقتراح وكالة ناسا للابتعاد بشكل فعال عن أي بعثات بشرية إلى القمر ، وكذلك تعليقات المدير تشارلي بولدن `` كانت هناك ، وفعلت ذلك '' محيرة للغاية - خاصة بالنسبة لعلماء القمر الذين قاموا بهذه الاكتشافات.

قال كلايف نيل ، عالم جيولوجيا القمر من نوتردام ، متحدثًا الأسبوع الماضي في المنتدى القمري السنوي لمعهد ناسا للعلوم القمرية في مركز أميس للأبحاث: "لقد مر عامًا على القمر". "وأصبحت الأمور محبطة للغاية في فبراير 2010."

وذلك عندما اقترح الرئيس أوباما ميزانية جديدة من شأنها أن تنهي بشكل فعال برنامج كونستليشن والعودة إلى القمر.

في المنتدى ، شارك علماء القمر أحدث نتائجهم - بالإضافة إلى محاولاتهم لنمذجة وفهم جميع البيانات التي لم يتم فهمها بعد. لكنهم احتفظوا بأي نقاش حول مستقبل ناسا حتى العرض النهائي للاجتماع.

قال نيل ، الذي قاد الجلسة الأخيرة ، ساخرًا: "نأمل في نهاية هذه الجلسة ألا تنفد من هنا مستعدًا لشنق نفسك أو قطع معصميك".

ومع ذلك ، بدأ الأسبوع مع المتحدث الرئيسي أندرو تشيكين - مؤلف كتاب أبولو الإنجيل ، "رجل على القمر" والعديد من الكتب الأخرى المتعلقة بالفضاء - قائلاً ، "علينا محو هذا الرعب" الذي حدث هناك ' فكرة." شارك تشيكين أيضًا رسم كاريكاتوري شهير للفول السوداني يظهر لوسي وهي تسحب كرة القدم من تحت تشارلي براون. لم تكن هناك حاجة إلى تعليق حتى يفهم الجميع ما كان يشير إليه تشيكين.

قال تشيكين: "مع كل هذه الاكتشافات الجديدة ، يجب أن يكون لدينا سبب كاف للاعتقاد بأن البشر سيتبعونهم". وأضاف أنه في الوقت الحالي ، يبدو الرجل الموجود على سطح القمر مثل رودني دانجرفيلد. "القمر يريد - ويستحق - الاحترام".

قال نيل: "يبدو أن تركيز ناسا قد يتحول إلى الأجسام القريبة من الأرض" ، لكن القمر هو أقرب كائن قريب من الأرض. إنه أسرع وأكثر أمانًا وأرخص تكلفة لنقل البشر إلى هناك ، والشيء المهم هو إدراك أن هناك الكثير من الأشياء المتبقية للاستكشاف ، والكثير مما يجب فعله على سطح القمر ".

تم استكشاف 5٪ فقط من سطح القمر من قبل البشر ، وأظهر نيل خرائط متدرجة لمواقع هبوط أبولو مغطاة على خرائط لأفريقيا وأوروبا والولايات المتحدة ، مما يكشف عن مدى صغر جزء من القمر تم استكشافه مباشرة من قبل البشر. توضح الخريطة أدناه أن حركة طاقم أبولو 11 على القمر يمكن أن تتناسب مع حجم ملعب كرة القدم.

بالإضافة إلى ذلك ، تكشف أحدث البيانات أن مواقع أبولو لم تكن بأي حال من الأحوال ممثلة للقمر بأكمله.
في ضوء الخطة المقترحة للتخلي عن القمر ، قال نيل إنه من المحتمل أن يكون هناك الكثير من المفاهيم الخاطئة من قبل الجمهور الأمريكي ، وكذلك في البلدان الأخرى أنه لا يوجد شيء يمكن فعله أو تعلمه على القمر. لكنه يعتقد أنه لا يوجد شيء أبعد عن الحقيقة.

"ما سمعناه خلال اليومين الماضيين هو محادثات رائعة وشاهدنا ملصقات رائعة فيما يتعلق بحيوية استكشاف القمر والعلوم ، ورأينا أن الاستكشاف يمكّن العلم وأن العلم يتيح الاستكشاف. القمر هو حجر رشيد للطاقة الشمسية استكشاف النظام والعلوم. أدى التعرف على احتمال وجود محيط من الصهارة القمرية إلى اقتراح محيطات الصهارة الأرضية والمريخية. قد تكون هذه هي الطريقة التي تتطور بها الكواكب الأرضية والقمر يتوسل إلينا للعودة والاستكشاف لمعرفة ذلك. "

هناك أيضًا دراسات حول التأثيرات المحفوظة على سطح القمر والتي تمثل نظرة إلى الوراء في الوقت المناسب حيث يمكننا معرفة كيفية تحديد تاريخ أسطح الكواكب واختبار فرضيات الكارثة ودراسة كيفية تعرض الأجسام الخالية من الهواء للتجوية الفضائية ، والتي لها تطبيق مباشر على الأجسام القريبة من الأرض. ابحاث. دراسة رواسب المصائد الباردة لها قابلية تطبيق مباشرة لمعرفة المزيد عن كوكب عطارد ، ويحتوي الثرى القمري على معلومات حول تاريخ شمسنا.

هناك مقترحات للقيام بعلم الفلك الراديوي من الجانب البعيد من القمر ، والتي ستسبر العصور المظلمة للكون وتعود إلى وقت تشغيل النجوم الأولى. قال نيل: "لذا فإن القمر هو بوابة للكون". "يمكنك فعل الكثير مع القمر - ليس القمر فقط ، إنه النظام الشمسي وما وراءه."

بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من الأسئلة العلمية التي لم يتم حلها حول القمر. ما هي مواقع وأصول الزلازل السطحية على سطح القمر ، والأحداث الزلزالية القمرية الكبيرة؟ كيف يؤثر الثرى القمري على انتقال الطاقة الزلزالية؟ ما هي طبيعة المواد المتطايرة القمرية في المناطق المظللة بشكل دائم عند القطبين القمريين؟ ما هي آلية امتصاص الماء والهيدروكسيل والمعادن الأخرى الموجودة على سطح القمر مؤخرًا؟ ما هي طبيعة نواة القمر؟

عندما تم اقتراح كونستليشن ، قيل إن العودة إلى القمر كانت بمثابة اختبار للذهاب إلى المريخ. ستكون طريقة آمنة وأكثر اقتصادا لاختبار الأنظمة والتكنولوجيا اللازمة للذهاب إلى الكوكب الأحمر. إذن ، ما الذي تغير؟

الميزانية في المقام الأول. لم يكن هناك أموال كافية في خزائن Constellation للذهاب إلى القمر ثم المريخ. لقد أصبح في الأساس برنامجًا مخصصًا للقمر فقط ، والذي قال الكثيرون إنه لم يقودنا إلى الوجهة "الحقيقية" التي يريدها الجميع حقًا: المريخ.

ولا يزال المال هو المشكلة الحقيقية لعدم العودة إلى القمر في المقترحات الجديدة بالذهاب إلى الأجسام القريبة من الأرض ثم المريخ. إذا لم يكن المال شيئًا ، فسنقوم بكل شيء.

لكن القمر يقدم تجربة محلية رائعة لاختبار البعثات البشرية إلى المريخ. قال نيل: "يوفر القمر سدس جاذبية الأرض ، ولا نعرف ما يحدث لجسم الإنسان بمرور الوقت في هذه الجاذبية ، ويمكننا فقط استقراء ما يحدث هناك وعلى ثلث جاذبية المريخ. يمكننا اختبار دعم الحياة ، ونمو المحاصيل ، وبيئة الإشعاع والمزيد. إن "التغذية إلى الأمام" هناك مهمة جدًا حيث يمكنك محاكاة مهمة المريخ على القمر. لتطوير واختبار الحماية من الإشعاع في البيئة الحقيقية على القمر هو اختبار أكثر من الطيران في محطة الفضاء ".

قال كل من Neal و Chaikin أنهما يمكنهما الاستمرار في الحديث عن فوائد العودة إلى القمر ، كما أنهما أيضًا منتدى Lunar Forum بالقول إن الأمر متروك لعلماء القمر وعشاق القمر لتثقيف الجمهور والعلماء الآخرين وحتى ناسا حول أهمية القمر.

قال نيل: "علينا أن نقوم بعمل أفضل في توعية الجمهور - حتى التعامل مع منظري المؤامرة". "نحتاج إلى الالتحاق بالمدارس والتثقيف بشأن ما فعلته ناسا ، وماذا تفعل الآن. نتحمل جميعًا مسؤولية ذلك."

قال تشيكين: "القمر لن يحظى بالاحترام الذي يستحقه ما لم يتحدث الناس عنه".


الفيزياء الفلكية

الفيزياء الفلكية هي فرع من علوم الفضاء يتضمن دراسة القوانين الفيزيائية التي تشرح أصل النجوم والكواكب والأشياء الأخرى في الكون. تصف وكالة ناسا الفيزياء الفلكية بأنها هدف لرصد واستكشاف الكون وتطوره للبحث عن وجود الحياة على الكواكب الأخرى. تسمح الفيزياء الفلكية للعلماء باستنتاج نظريات لشرح آلية الإشعاع المنبعث من أجسام الكون واستخراج معلومات مهمة فيها. تركز وكالة ناسا على فيزياء الكون والأصول الكونية واستكشاف الكواكب الخارجية وبرامج استكشاف الفيزياء الفلكية والبحث في مجال الفيزياء الفلكية.

السيناريو الحالي والحاجة إلى الابتكارات في الفيزياء الفلكية

بالنسبة لبحوث الفيزياء الفلكية ، تركز ناسا على أدوات المراقبة التشغيلية العظيمة التي تشمل تلسكوب هابل الفضائي ، ومرصد شاندرا للأشعة السينية ، وتلسكوب سبيتزر الفضائي. بعثات المراقبة الأخرى هي تلسكوب فيرمي لأشعة جاما الفضائي ، ومرصد نيل جيريلز السريع ، وبعثات نوستار ، وتيس. بعض البعثات التكميلية في العملية مثل NICER و SOFIA. مولت ناسا أيضًا تطوير أدوات الفيزياء الفلكية للرصد وتحليل البيانات لبعثاتهم.

لقد حققت معظم المهام المذكورة أهدافها الأولية ، لكنها طال أمدها لتحقيق نتائج مذهلة. ستعمل كل هذه المهمات معًا للحصول على الكثير من المعرفة البشرية المكدسة للكون ، وستستخدم هذه المعرفة للإنسانية لتلمس آفاقًا جديدة. تتعاون ناسا أيضًا مع منصات فضائية دولية في جميع أنحاء العالم لتطوير أجهزة الفيزياء الفلكية مثل XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ESA.

على الرغم من المهام التي يتم تشغيلها حاليًا أعلاه ، لا تزال هناك حاجة إلى ابتكارات في مجال الفيزياء الفلكية. على سبيل المثال ، لا يمكن فهم طبيعة المادة المظلمة إلا من خلال نموذج للبنية المجهرية للفضاء. يفترض علماء الفيزياء الفلكية أنها تنطوي على ظاهرة عظيمة في الفيزياء تسمى "طول بلانك". إنه أعظم تحد للكون الحالي.

مستقبل الفيزياء الفلكية

اقترحت ناسا أربع بعثات مستقبلية في إطار أقسام الفضاء في الفيزياء الفلكية إلى الجمعية الفلكية الأمريكية (AAS). بمجرد الموافقة عليها ، ستبدأ ناسا في العمل عليها. تتألف كل من هذه البعثات

تلسكوب فضائي مصمم بشكل أساسي لدراسة النجوم والمجرات والثقوب السوداء والكواكب الغريبة والأشياء داخل النظام الشمسي للأرض و # 8217. سيتم اختيار واحدة فقط من هذه البعثات الأربع حتى منتصف عام 2030. بمجرد اختيار المهمة ، يمكن أن ترتفع التكلفة إلى أكثر من مليار دولار.

مساح الأشعة فوق البنفسجية الضوئية الكبيرة - LUVOIR

ستكون هذه المهمة المرشحة هي النسخة الأكبر والأكثر تعقيدًا من تلسكوب هابل الفضائي لمراقبة الكون في الأطوال الموجية فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء والمرئية من الضوء. سيتم تصميم التلسكوب الفضائي بحجمين مختلفين مثل الأكبر والأصغر حسب الميزانية.

LUVOIR- مفهوم المرصد تلسكوب LUVOIR بحجم 16 مترًا Credit NASA.

سيساعد علماء الفيزياء الفلكية على التعامل مع مختلف المشاريع البحثية الفلكية المستقبلية مثل دراسة الكواكب الخارجية الصالحة للسكن ودراسة تكوين وتطور النجوم والمجرات ورسم خرائط للمادة المظلمة في جميع أنحاء الكون وتصوير الأجسام في النظام الشمسي ، مثل الكواكب والمذنبات والكويكبات. .

مرصد الكواكب الخارجية الصالحة للسكن & # 8211 HabEx

كما يشير الاسم ، سيرصد هذا التلسكوب الفضائي الكواكب الخارجية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن حول النجوم الشبيهة بالشمس.

تمثيل مفهوم التلسكوب

إذا تمت الموافقة عليه ، فسيصبح أول تلسكوب لتتبع البصمات الحيوية مثل الماء والميثان وتصوير الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض حيث ستكون الحياة ممكنة. سيكون Habex أيضًا قادرًا على مراقبة النجوم والمجرات ورسم خرائط لها ، ودراسة توسع الكون ، والتحقيق في المادة المظلمة من خلال إجراء ملاحظات فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

مرصد Lynx X-Ray

سيكون التلسكوب الفضائي هو الشكل المحدث لمرصد شاندرا للأشعة السينية. سيكون الوشق قويًا بما يكفي للكشف عن الكون غير المرئي من خلال إشعاعات الأشعة السينية عالية الطاقة. ولادة النجوم وموتها ، والخرائط المثالية للنجوم المتفجرة ، والمستعرات الأعظمية غير المرئية ، والثقوب السوداء لن تُرى إلا بسبب الوشق.

سيكون التلسكوب الفضائي هو الشكل المحدث لمرصد شاندرا للأشعة السينية نظرة فاحصة لمفهوم مرصد Lynx X-Ray
أصول تلسكوب الفضاء

سيحل إصدار الجيل التالي من مرصد هيرشل الفضائي ، تلسكوب Origins Space Telescope ألغاز الحياة في الكون. يمكن بسهولة الحصول على إجابة على أسئلة مثل كيفية تشكل الكواكب الصالحة للحياة من خلال تلسكوب ماسح الأشعة تحت الحمراء هذا. سيتكون من نظام تبريد مبرد من شأنه أن يزيد من حساسيته لحوالي 1000 مرة. وسيشمل تتبع المراحل الأولى من النجوم والكواكب الأخرى للتحقق من مكونات الحياة.

مفهوم منشأ التلسكوب الفضائي

نموذج التلسكوب الفضائي المنشأ

كل بعثات الفيزياء الفلكية المستقبلية لها أهميتها. سوف يقومون بإحداث ثورة في مفهوم الحياة في الكون.

مرصد مقياس التداخل بالليزر لموجات الجاذبية - ليجو

أكبر مرصد للموجات الثقالية في العالم لا يشبه التلسكوب التقليدي. لا يعمل باستخدام الضوء. بدلاً من الضوء ، يستخدم تموجات في الزمكان تسمى موجات الجاذبية. تنتج هذه الموجات عن أحداث كبيرة تؤثر على الزمكان مثل اندماج أزواج من النجوم النيوترونية والثقوب السوداء والمستعرات الأعظمية.

منظر جوي لمقياس تداخل برج العذراء بالقرب من بيزا ، إيطاليا. الائتمان: تعاون برج العذراء / CCO 1.0 ترقية إلى مرصد الموجات الثقالية للتداخل الليزري المتقدم

إنها تجربة فيزيائية رائعة على نطاق وتعقيد بعض مسرعات الجسيمات العملاقة في العالم ومختبرات الفيزياء النووية. وهو يتألف من مقياسين للتداخل الليزريين الهائلين يفصل بينهما 3000 كيلومتر ، وكاشفان منفصلان على نطاق واسع في ولاية واشنطن ولويزيانا بالولايات المتحدة الأمريكية.

يتم دعمه بواسطة كاشف برج العذراء في إيطاليا وجهاز GEO 600 في ألمانيا. نظرًا لأن LIGO تقوم بالترقية في شكل تسلسلي ، بدعم من 92 مؤسسة متعاونة ، فإنها لا تزال تتوسع مع إنشاء موقع كاشف ثالث في الهند.

LIGO و Virgo يعملان معًا كتعاون ، وسينضم إليهما قريبًا كاشف KAGRA في اليابان. تسمح العملية التعاونية بفحص موجات الجاذبية التي ينتجها نفس الحدث في وقت واحد لتحديد أصل وطبيعة الإشارات. تقدم هذه الإضافة التعاونية للتلسكوبات مجالًا مثيرًا جديدًا بالكامل في علم الفلك متعدد الرسائل.

من خلال العمل التعاوني ، لا تتقدم هذه التلسكوبات في الاستكشاف الفلكي فحسب ، بل ستُستخدم أيضًا البيانات التي تم الحصول عليها من التجربة لتحسين حياتنا على الأرض في المستقبل.

جايا

Gaia هو تلسكوب مصمم لعمل أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد لمجرتنا ، درب التبانة. وتتمثل مهمتها في توفير قياسات غير مسبوقة للسرعة الموضعية والشعاعية مع الدقة اللازمة لإنتاج إحصاء مجسم وحركي لنحو مليار نجم في مجرتنا.

ستلاحظ كل نجم 70 مرة في 5 سنوات مخططة. إنه ليس قادرًا فقط على مراقبة النجوم ، ولكنه قادر أيضًا على اكتشاف عدد كبير. من الكويكبات والمذنبات ، إلى جانب الكواكب الخارجية المحتملة وانفجارات السوبرنوفا.

تلسكوب جايا. الائتمان: ESA / ATG medialab

اكتشاف

اكتشف علماء الفلك ثلاثة من الأجسام أثناء رسم خرائط السماء ليلاً في ترددات الراديو ، كجزء من مسح تجريبي لمشروع جديد يسمى الخريطة التطورية للكون (EMU) ، باستخدام صفيف الكيلومتر المربع الأسترالي باثفايندر ، أو ASKAP ، من يوليو إلى نوفمبر. في عام 2019.

تستخدم مصفوفة التلسكوب الراديوي 36 طبقًا هوائيًا ، والتي تعمل معًا لمراقبة منظر بزاوية واسعة لسماء الليل.

وجدوا رابع ORC في البيانات الأرشيفية التي تم جمعها بواسطة Giant MetreWave Radio Telescope في الهند. ساعد هذا علماء الفلك على تأكيد أن الأجسام حقيقية ، وليس بعض الشذوذ الناجم عن مشكلات في تلسكوب ASKAP أو الطريقة التي تم بها تحليل البيانات.

مع اكتشاف أربعة فقط من هذه الأجسام الغريبة حتى الآن ، لا يستطيع علماء الفلك حتى الآن اكتشاف الطبيعة الحقيقية لهذه الهياكل. لكن مسح EMU بدأ للتو ، ويتوقع علماء الفلك أن يكشف عن المزيد من الأجسام غير العادية.

هذا مؤشر رائع حقًا على شكل الأشياء التي ستظهر في علم الفلك الراديوي في العامين المقبلين. يُظهر لنا التاريخ أننا عندما نفتح [مجالًا جديدًا للنظر إلى] الفضاء للاستكشاف ... نجد دائمًا أشياء جديدة ومثيرة.

السكون في محرر العاصفة: لماذا نشرنا هذا؟

الأخبار مهمة لجميع الناس لأنها المكان الذي نتعرف فيه على أشياء جديدة عن العالم ، مما يؤدي إلى تطوير المزيد من أهداف الحياة التي تؤدي إلى الحكمة في الحياة. تعمل الأخبار أيضًا كأداة اتصال اجتماعي ، حيث نميل إلى الارتباط بأولئك الذين يعرفون ويؤمنون بالأشياء التي نقوم بها. بوجود قوة العقل المنفتح للبحث عن الحقيقة في متناول اليد ، يمكن للفرد أن ينمو حكيماً ويمكن للجماعة أن تزدهر.

لست متأكدًا من كيفية فهم هذا؟ هل تريد أن تتعلم كيف تميز مثل المحترفين؟ اقرأ هذا الدليل الأساسي للتمييز وتحليل الادعاءات وفهم الحقيقة في عالم من الخداع: 4 خطوات أساسية للتمييز - أدوات متقدمة للبحث عن الحقيقة.

السكون في ملاحظة محرر العاصفة: هل وجدت خطأ إملائي أو نحوي؟ أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى [email protected] به الخطأ والتصحيح المقترح بالإضافة إلى العنوان وعنوان url. هل تعتقد أن هذه المقالة بحاجة إلى تحديث؟ أو هل لديك فقط بعض الملاحظات؟ أرسل لنا بريدًا إلكترونيًا على [email protected] شكرا لقرائتك.

دعم حرية الكلام والأخبار التي لا يريدونك أن تراها. تبرع الآن.

الإخطارات وإخلاء المسؤولية

نحتاج إلى 2000 دولار شهريًا لدفع تكاليفنا.ساعدنا مرة واحدة أو بشكل متكرر. (تبرع هنا)

للاشتراك في تحديثات RSS ، الصق هذا الرابط (https://stillnessinthestorm.com/feed/) في حقل البحث الخاص بقارئ RSS أو الخدمة المفضلة لديك (مثل Feedly أو gReader).

"إنها علامة على عقل متعلم أن تكون قادرًا على الترفيه عن فكرة دون قبولها." - أرسطو

هذا الموقع مدعوم من قبل القراء أمثالك.

إذا وجدت عملنا ذا قيمة ، ففكر في التبرع.

الصمت في العاصفة إخلاء المسؤولية : جميع المقالات ومقاطع الفيديو والبيانات والادعاءات ووجهات النظر والآراء التي تظهر في أي مكان على هذا الموقع ، سواء تم ذكرها كنظريات أو حقائق مطلقة ، يتم تقديمها دائمًا بواسطة Stillness in the Storm على أنها لم يتم التحقق منها - ويجب عليك التحقق من الحقائق وتحديدها بنفسك القارئ. أي آراء أو بيانات مقدمة هنا لا يتم الترويج لها أو تأييدها أو الموافقة عليها بالضرورة من قبل ستيلنس ، أو أولئك الذين يعملون مع ستيلنس ، أو أولئك الذين يقرؤون ساكنة. أي اعتقاد أو استنتاج يتم الحصول عليه من المحتوى الموجود على هذا الموقع هو مسؤوليتك وحدك أنت القارئ لإثبات الحقائق والتحقق من الحقائق وعدم حدوث أي ضرر لك أو من حولك. وأي إجراءات يتخذها أولئك الذين يقرؤون المواد الموجودة على هذا الموقع هي مسؤولية الطرف القائم بالتصرف فقط. نشجعك على التفكير بعناية والقيام بأبحاثك الخاصة. لا يوجد شيء في هذا الموقع يُقصد به تصديقه دون سؤال أو تقييم شخصي.

إخلاء المسؤولية عن المحتوى: تم وضع علامة "مصدر - [أدخل اسم موقع الويب وعنوان url] على جميع المحتويات الموجودة على هذا الموقع" وهي ليست مملوكة لشركة Stillness in the Storm. جميع المحتويات الموجودة على هذا الموقع والتي لم تتم كتابتها أو إنشائها أو نشرها على أنها أصلية ، مملوكة لمنشئي المحتوى الأصليين ، الذين يحتفظون بالسلطة القضائية الحصرية لجميع حقوق الملكية الفكرية. تمت مشاركة أي مواد محمية بحقوق الطبع والنشر على هذا الموقع بحسن نية أو بموجب الاستخدام العادل أو بموجب تعليمات إبداعية. سيتم احترام أي طلب لإزالة المواد المحمية بحقوق الطبع والنشر ، بشرط تقديم إثبات الملكية. أرسل طلبات الإزالة إلى [email protected]

ما هي مهمتنا؟ لماذا ننشر ما نفعله؟

مهمتنا هنا هي تنظيم (مشاركة) المقالات والمعلومات التي نشعر بأنها مهمة لتطور الوعي. معظم هذه المعلومات مكتوبة أو منتجة من قبل أشخاص ومنظمات أخرى ، مما يعني ذلك لا تمثيل وجهات نظرنا أو آرائنا كطاقم إدارة شركة Stillness in the Storm. تمت كتابة بعض المحتوى بواسطة أحد كتابنا وتم تمييزه بوضوح وفقًا لذلك. فقط لأننا نشارك قصة على شبكة سي إن إن تتحدث بشكل سيء عن الرئيس لا يعني أننا نشجع الآراء المناهضة للحساسية. نحن نبلغ عن حقيقة أنه تم الإبلاغ عنها ، وأن هذا الحدث مهم بالنسبة لنا أن نعرف حتى نتمكن من التعامل بشكل أفضل مع تحديات اكتساب الحرية والازدهار. وبالمثل ، لمجرد أننا نشارك محتوى مؤيدًا / مناهضًا لـ [أدخل مشكلة أو موضوعًا] ، مثل مقطع تعديل مؤيد للثانية أو مقطع فيديو مناهض للجيش لا يعني أننا نؤيد ما يقال. مرة أخرى ، يتم مشاركة المعلومات على هذا الموقع بغرض تطوير الوعي. في رأينا ، يتطور الوعي من خلال عملية تراكم معرفة الحقيقة والتفكير في تلك المعرفة لاستخلاص الحكمة وتحسين الحياة من خلال اكتشاف القيم الكلية ودمجها. وبالتالي ، فإن مشاركة المعلومات من العديد من المصادر المختلفة ، مع العديد من وجهات النظر المختلفة هي أفضل طريقة لتعظيم التطور. علاوة على ذلك ، فإن إتقان العقل والتمييز لا يحدث في الفراغ ، فهو يشبه إلى حد كبير جهاز المناعة ، فهو يحتاج إلى التعرض المنتظم لأشياء جديدة للبقاء بصحة جيدة وقوة. إذا كانت لديك أي أسئلة بخصوص مهمتنا أو طرقنا ، فيرجى التواصل معنا على [email protected]


تاريخ موجز لعلم الفلك الراديوي

بادئ ذي بدء ، سيكون من المفيد وجود تاريخ قصير جدًا لعلم الفلك الراديوي. وُلد علم الفلك الراديوي في أوائل ثلاثينيات القرن الماضي عندما كان كارل جانسكي ، الذي كان يعمل في مختبرات بيل ، يحاول تحديد أصل مصدر الضوضاء الذي كان يظهر في أجهزة الاستقبال العاملة في منطقة 20 ميغاهيرتز من الطيف الراديوي.

قام Jansky ببناء هوائي قابل للتوجيه وبدأ في البحث عن مصدر الضوضاء من خلال أخذ قياسات اتجاهية. ولدهشته ، اكتشف أن هذه الضوضاء كانت من مصادر خارج كوكب الأرض. نشر Jansky ، الذي كان متحمسًا لاكتشافه ، أعماله ، لكن غالبية علماء الفلك في ذلك الوقت شعروا بالضيق من هذا الاكتشاف ورفضوه في الغالب على أنه إما غير ذي صلة أو مجرد فضول. كان هناك عدد قليل من الأفراد المبدعين الذين رأوا إمكانية حدوث هذه الضوضاء من الفضاء.

قام أحدهم ، Grote Reber ، مهندس إلكترونيات وحديد راديو متحمس ، بمراجعة الاكتشاف الأصلي لـ Jansky وتكهن بأن الإشارات كانت من أصل حراري (تسببها أجسام شديدة الحرارة) ، وبالتالي يجب أن يكون من السهل اكتشافها عند الترددات الأعلى. منذ أن تم عمل Jansky الأصلي عند 20 ميجاهرتز (حوالي 15 مترًا من الطول الموجي) وعرض شعاع يبلغ حوالي 25 درجة ، أراد Reber تضييق عرض الحزمة الفعال للحصول على تفاصيل أكثر دقة. ربر ريبر أنه يجب عليه بناء أول جهاز استقبال وهوائي له للعمل بتردد غير عادي في ذلك الوقت يبلغ 3000 ميجاهرتز (الطول الموجي 10 سم). بفضل موارده الخاصة وحماسه ، بنى Reber أول تلسكوب لاسلكي عاكس مكافئ. نظرًا لأن هذا كان يعتبر نشاطًا "غير منهجي" خاص ، لم يتلق Reber أي رعاية أو دعم. إلى جانب كونه الأول من نوعه ، كان أيضًا مبنى ضخمًا. تم بناؤه بشكل أساسي من قبل فرد واحد ، وكان قطره 9.5 متر (31 قدمًا أو 3 طوابق).

لم يُصاغ مصطلح "تلسكوب راديو" في ذلك الوقت ، ولكن ريبر حصل على الفضل في بناء أول واحد. على الرغم من أنه لم يثبت فرضيته الأصلية ، فقد استمر عمله في تفصيل أول خريطة راديو لطائرة المجرة وأجزاء كبيرة من السماء. نشر ريبر عمله "Cosmic Static" في أواخر الثلاثينيات.

لقد كان البحث عن ثابت أو ضوضاء هو الذي أدى إلى تطوير التلسكوب الراديوي ، وهو في الأساس ضوضاء من الكون يكتشفها التلسكوب الراديوي. مدفون في هذا الالتباس الهائج معلومات خاصة بطبيعتها للأجسام والظواهر الفلكية. تشهد هذه الضوضاء على الخصائص الفيزيائية للكون. يتم تقديم المعلومات كمزيج من خصائص الإشارة مثل التردد والطور والسعة وفي بعض الحالات الأنماط المتكررة. توجد أيضًا معلومات يمكن تجميعها رياضيًا في "صور راديو" لهذه الأجسام الكونية. تصل بعض الإشارات من مصادر محددة بدقة يمكن اعتبارها ، إلى حد كبير ، مصادر نقطية (الكوازارات والنجوم النابضة على سبيل المثال).

تغطي المصادر الأخرى مساحات شاسعة ويمكن اعتبارها كائنات مجال واسع. هذه غيوم من الغبار والغاز و "مشاتل" النجوم والمجرات وعدد كبير من الأشياء الجيدة الأخرى المثيرة للاهتمام. للحصول على معلومات من هذه المصادر ، يجب ألا يتلقى التلسكوب الراديوي معلومات محددة فحسب ، بل يجب أن يتلقى أيضًا كل "الضوضاء" من هذه الكائنات ومحيطها ثم يرفض ما هو غير مرغوب فيه ويسجل النتائج.

إشارات الترددات الراديوية من خارج الأرض ضعيفة للغاية. على سبيل المثال ، إذا تم الجمع بين كل طاقة الإشارة التي تم تلقيها من جميع التلسكوبات الراديوية التي تم بناؤها (عرض الأشياء بخلاف الشمس) ، فلن تكون هناك طاقة إجمالية كافية لإذابة ندفة ثلج واحدة.

يجب أن يقوم التلسكوب الراديوي أولاً بتركيز الإشارات التي تم جمعها على مساحة واسعة وتركيزها في منطقة صغيرة. هذا هو نفس المبدأ الذي يعمل عليه التلسكوب البصري العاكس. يشير مصطلح "بصريات الراديو" إلى هذا التشابه. نظرًا لأن مصطلح "ضوء" يعني حقًا الإشعاع الكهرومغناطيسي ، فإن جميع المعادلات الأساسية والنظريات والمبادئ تنطبق على الراديو أو الأشعة تحت الحمراء أو الضوء المرئي. الفرق الكبير هو أن التلسكوبات الضوئية تعمل بترددات عالية للغاية وأطوال موجية مجهرية ، بينما تعمل التلسكوبات الراديوية على ترددات منخفضة وأطوال موجية أطول.

الدقة ، التي يمكن التعبير عنها أيضًا في صورة عرض الحزمة ، هي دالة لطول موجة الإشارة وقطر العاكس. عند الترددات الضوئية (الضوء الأزرق والأخضر 600000 جيجاهرتز أو الطول الموجي 0005 مم) ، يبلغ عرض المرآة "المثالية" التي يبلغ قطرها 1 متر حوالي 0.0003 درجة. نفس المرآة التي تعمل على ترددات الراديو (30 جيجاهرتز على سبيل المثال بطول موجة 1 سم) سيكون لها عرض شعاع يبلغ حوالي 6 درجات. كما يمكن رؤيته ، فإن عرض الحزمة للتلسكوب الراديوي أكبر بحوالي 200000 مرة ، مما ينتج عنه عمليات رصد ذات دقة أقل. كان الحل في البداية هو بناء عاكسات أكبر وأكبر ، مما يعطي عرضًا أضيق للحزمة ودقة أعلى.

بحلول أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، تم بناء عاكسات يبلغ عرضها 100 متر (300 قدم). عند أقطار أكبر من هذا ، يصبح العاكس القابل للتوجيه ثقيلًا جدًا ومرهقًا بحيث لا يمكن استخدامه بفعالية. المشكلة الكبيرة هي أن السطح يتشوه ويتشوه بسبب الجاذبية ، وبالتالي فإن فعالية العاكس تتعرض للخطر. الميزة الوحيدة للعاكسات الكبيرة هي أنها توفر قوة إشارة كبيرة مع مساحة سطح التجمع الكبيرة الخاصة بها ، والجانب السلبي من هذا هو أنها مكلفة للغاية لتشغيلها وصيانتها وبنائها.

حتى مع وجود مساحات كبيرة ، لا يزال يتعين على المرء أن يتذكر أن عرض الحزمة لا يزال عريضًا مقارنة بالأجهزة البصرية. لا يزال التلسكوب الراديوي بقطر 100 متر ، والذي يعمل بطول موجة 10 سم ، لديه فقط قدرة حل فردية لمرآة بصرية تبلغ حوالي 5 مم (أقل من 1/4 بوصة). حتى مع مثل هذا القرار الذي يبدو قصر النظر ، فإن الحجم الهائل لهذه الأدوات يسمح باكتشاف المصادر الضعيفة التي تبعد مليارات السنين الضوئية. في مقال لاحق سأناقش قياس التداخل ، وهي تقنية يمكن من خلالها الجمع بين عدة تلسكوبات راديوية لإعطاء دقة فعالة لتلسكوب واحد بعرض عدة أميال. تغير هذه العملية العالم الغامض ظاهريًا للتلسكوب الراديوي إلى عالم من الوضوح الكريستالي. تتمتع مصفوفات التلسكوبات الراديوية الحديثة مثل VLA في نيو مكسيكو ومصفوفة Caltech OVRO المليمترية بقدرات حل تتجاوز حتى تلسكوب هابل.

درجة حرارة التلسكوب الراديوي وعاكسه ومستقبله كلها مصادر ضوضاء يجب على المراقب أن يتعامل معها. نظرًا لأن كل شيء بدرجة حرارة أعلى من الصفر المطلق يصدر ضوضاء كهرومغناطيسية بشكل أو بآخر ، وحقيقة أن ما يراه التلسكوب الراديوي هو في الأساس ضوضاء كهرومغناطيسية ، يجب أن يكون التلسكوب الراديوي انتقائيًا للغاية وأن يرفض أكبر قدر ممكن من الضوضاء الزائدة. .

تتمثل إحدى طرق مقاومة الضوضاء في تبريد الإلكترونيات المستقبلة إلى درجة حرارة ببضع درجات فوق الصفر المطلق. هذا يزيل الضوضاء المتولدة حراريًا في الإلكترونيات. بمجرد إزالة هذه الضوضاء ، يتم بعد ذلك تضخيم الإشارة المكبرة ذات الأهمية بشكل انتقائي مرة أخرى ، وتحويلها إلى نطاقات تردد أكثر قابلية للإدارة ، وتقسيمها إلى سلسلة من القنوات المجاورة ومعالجتها أخيرًا لاكتشاف القوة النسبية أو طاقة المصدر جنبًا إلى جنب مع التردد والمرحلة كشف.

نظرًا لأن التلسكوب الراديوي شديد الحساسية ، يتم استخدام طرق أخرى لتقليل الضوضاء. الأول هو تقليل الضوضاء المنعكسة والحرارية من الأرض. هذا هو السبب في أن العديد من التلسكوبات الراديوية لها تكوين Cassegrain (تعكس المرآة الثانوية الإشارات مرة أخرى من خلال ثقب في وسط العاكس الرئيسي). نظرًا لأن تركيز مدخلات الإلكترونيات المستقبلة يشير إلى السماء ، يتم تجنب التقاط الضوضاء الحرارية والضوضاء المنعكسة من الأرض.

الطريقة الأخيرة هي تقليل الضوضاء المساهمة من المصادر الأرضية. تعني هذه الترجمة نقل التلسكوب بعيدًا عن المدن عالية الكثافة إلى بعض المواقع البعيدة حيث لا يلوث المقيمون المحليون ، مثل الأرانب والطحالب وأشكال الحياة الموجودة تحت الصخور ، الطيف الراديوي. يعني هذا أيضًا وضع التلسكوب في واد محاط بالجبال بحيث تحجب التضاريس قدرًا كبيرًا من ضوضاء الراديو غير المرغوب فيها. أضف إلى ذلك مساعدة السلطات المحلية في إعلان المنطقة المحيطة بالتلسكوب كمنطقة "خالية من الراديو" ولديك موقع مراقبة هادئ إلى حد معقول. أخيرًا ، عندما يتم الجمع بين كل هذا ، يمكن تقليل درجة حرارة الضوضاء الفعالة لنظام تلسكوب راديوي كامل إلى بضع عشرات من الدرجات فوق الصفر المطلق ، (تحسن كبير عند الأخذ في الاعتبار أن درجة حرارة الغرفة النموذجية تبلغ حوالي 300 كلفن).

تم الآن تجميع إشارة واردة من مصدر سماوي بواسطة عاكس كبير ، وتم تركيزه في منطقة صغيرة وتغذيته إلى مستقبل إلكتروني منخفض الضوضاء معزول عن مصادر خارجية قوية ، هادئ في تشغيله وانتقائي للغاية. الجزء التالي من العملية هو تخزين المعلومات للمعالجة اللاحقة. نظرًا لأن العديد من إشارات المصدر الراديوي ضعيفة جدًا ، فغالبًا ما يكون من الضروري أن يظل التلسكوب ثابتًا على هدف لفترات طويلة لضمان جمع معلومات كافية. ينتج عن نتيجة "أوقات العرض" الطويلة هذه (لاستعارة عبارة من التصوير الفوتوغرافي) كميات هائلة من البيانات. In the early days of radio astronomy, information was recorded on paper, which chart recorders spewed out by the mile, and consequently the astronomer had to inspect visually, by the mile. This was an arduous process and sometimes required months to extract the information.

In the 1960s magnetic tape was substituted for paper and computers were given the task of correlating the information. Today with inexpensive desktop computers, flash analogue to digital converters, and billion operation per second digital signal processing chips, much of the information obtained can be processed in real time. It is the results of the computations on the raw signal data that carries the ultimate useful information. With faster and faster real time processing, the storage of information has shifted from saving the raw incoming signals to saving the derivatives and ultimately to saving only the specific information. This not only reduces the total storage required (raw signals require magnitudes more storage) but allows for faster retrieval of pertinent information since the data has been prefiltered and formatted.

Last, but not least, is the interpretation of the data into a meaningful format. Despite our ability to interpret numbers and form abstract conclusions, we human beings are visually oriented. The information from a radio telescope can indeed be turned into a picture that is easy to understand. However, along with this visual presentation comes volumes of additional information that, when analysed, reveals the secret workings of much of the universe. This information is often intangible to our senses. Properties such as phase, coherence, polarisation and subtle frequency variations cannot be discerned from a simple picture. Additional signal processing and receiving techniques must be used to reveal these characteristics. Often, the presentation of these other qualities will be in a visual or pictorial format, but the colours and intensities will demonstrate properties not normally visible. These 'false colour' images present to the mind visualisations of concepts and properties heretofore unobservable.

The radio telescope, while not as basically easy to use as a simple optical instrument, actually reveals much more information to the observer. With its ability to cover a much wider portion of the electromagnetic spectrum, the radio telescope shows much more of the inner workings of the universe. The intrinsic composition of interstellar clouds, the birth of stars, and the properties of stars whose lives have passed, are all observable with the radio telescope where these mysteries are masked to the optical instruments. Now with the combination of highly accurate optical and radio imaging, the cosmos is beginning to become comprehensible.

Jim Fredsti is a Research Engineer at
Owens Valley Radio Observatory,
California Institute of Technology,
Big Pine, California, USA.

This article is the second in a series on Radio Astronomy, bookmark this page as the following articles will be uploaded shortly. To return to the first article: first radio astronomy article.


The most distant astronomical object ever seen… in 1962

One of the fun things about having written thousands (!!) of articles about astronomy over the past decade or two is going through old posts looking for relevant info. If I’m writing about a black hole, say, then it helps to link to older articles that have background info, saving me the trouble of writing it again.

Every now and again I’ll be writing about some particular object and then hit the archives to see what I’ve said about it before. It doesn’t happen often, but sometimes I’ll find… nothing. Meaning, I haven’t written about this particular object before. That’s fine I can’t write about everything, but what’s weird is when it’s about some famous or particularly iconic astronomical object. A few years ago, for example, I was looking for stuff I had written about Proxima Centauri, the closest star to the Sun, and discovered I had never written an article devoted to it! That was weird, and now happily fixed (many times over).

وبالتالي. A little while back I was writing about a bright quasar found in the distant Universe, and decided to drop a line in about the very first one ever identified, called 3C273 — the story of how it was discovered is really fun, with lots of weird coincidences combined with both human failings and incredible cleverness. I looked for an old article about it to link to, but I was shocked to see I had never written about it in detail. But I could have sworn I wrote about it…

Then I remembered something funny: I did write an extensive piece about 3C273 for my book Death from the Skies!, in the chapter about how galaxies can be a danger to life inside them. But, due to space requirements, I had to leave most of the story out!

I almost never give tips on writing — it’s too individual a practice, with some advice that’s great and some being anathema to others — but here’s one that I give without hesitation: Never throw anything out.

To wit: An early draft of that chapter sitting on my disk still had all the 3C273 backstory in it. It was never published anywhere. But now I can remedy that! It took a lot of editing to make it a standalone article, but here you go: How we found out that not every galaxy is as clement as the Milky Way. Not by a long shot.

[Update (Dec. 24 2020): When researching this story, I read a bunch of papers, books, and articles, and talked to some friends about it as well. To the best of my knowledge at the time, what I wrote was correct. But not long after posting this article I got a note from an astronomer saying Milton Humason and his team had actually found objects with higher redshifts (and are therefore further away from us) years before this in 1956! I never found this paper in my research, obviously. While I'm delighted to learn something new, this does cast a different light on some of the aspects of the story, like Schmidt's confusion on the spectrum. Clearly I have some more digging to do. One of the important aspects of the story is that the object looks like a star and nothing like it had ever been seen before, and what that meant to astronomy. So that's still cool.]

In 1962, astronomers had an enigma on their hands. Radio astronomy was coming into its own, and huge dishes were scanning the heavens looking for cosmic objects that emitted radio waves. Cambridge University sponsored several such surveys, numbering them 1C through 5C. In the third catalog – called, surprise, 3C – was an object in the constellation of Virgo. It was the 273rd object listed, so it became known as 3C273. It was fairly bright in radio, and variable, too — its brightness fluctuated on a scale of days. But while the radio telescope used to make the surveys was sensitive, its eyesight was somewhat fuzzy, and an exact location for 3C273 was impossible to determine (this same situation was faced just a few years later by astronomers observing gamma-ray bursts). Without an exact location, it wasn’t possible to look for the object using optical telescopes and find out if it were a star, a galaxy, or some more exotic object. The sky is full of stars, and thousands of objects were within the uncertainty of 3C273’s location.

The star field around the extremely luminous quasar 3C 273. Now be honest: If it weren’t arrowed you’d never have noticed it, would you? Credit: SDSS / Aladin

But astronomer Cyril Hazard got an idea. Virgo is a constellation on the zodiac, which means that the Sun and planets appear to move through it… and so does the Moon. Hazard discovered that in 1962 the Moon would pass directly over the most likely position for 3C273. What Hazard realized is that he could point a radio telescope at the radio source, then wait for the Moon to cover it (what astronomers call an occultation). At that moment the radio emission would cease, and he could measure that exact time. Since the position of the Moon is very well known for any given time, that meant he could nail down the location of 3C273.

This was a brilliant idea, but ironically he missed the actual occultation because he took the wrong train! However, his team, well trained in the telescope’s use, was able to make the observation. It went well, and they found an optical object at 3C273’s position … but it was a bit of a shock. Sitting at that location was an unassuming blue star, about 1/600th as bright as the faintest star visible to the unaided eye. This was حقا weird— how could something so faint in visible light be so luminous in radio?

It is said that in astronomy, a picture is worth a thousand words, but a spectrum is worth a million. OK, I’m the only one who says that, but it’s still true: By taking the light of an object and splitting it up into thousands of individual colors, you can determine lots of physical characteristics of the object. Its temperature, velocity, chemical composition, magnetic field strength, whether it’s spinning or not and even how rapidly – all are revealed by a good spectrum.

Astronomer Maarten Schmidt knew this very well, and obtained a spectrum of 3C273 not long after the optical position was determined. What he found was, to be charitable, odd. It looked nothing at all like a star, a galaxy, or anything ever seen before. Schmidt puzzled over it, and then had a flash of insight many astronomers wait a lifetime to experience. He suddenly understood why the spectrum was so odd: It was hugely redshifted.

The spectrum of 3C 273 shows a huge redshift (at least by 1962 standards). For example, the H-alpha line is emitted at a wavelength of 6563 Angstroms, but is redshifted to 7600 by the time it gets here from the quasar. All the other lines are similarly shifted. Credit: Dietrich et al.

Just like sound waves can change pitch if the source is moving toward or away from you (via the Doppler shift), light can too. In this case, pitch = color. An object moving away from you has its wavelength stretched out, and we call that a redshift. If it’s heading toward you the wavelength is compressed: a blueshift * .

In the 1960s, most astronomical objects measured had relatively low shifts. Even something moving away from you at, say, a few hundred kilometers per second has a low redshift, changing its wavelength only a few percent.

Schmidt’s insight was that the spectrum of 3C273 was enormously redshifted, moved to longer wavelengths by a stunning 16%, the highest ever seen! He knew right away that this was a special object: Its great speed meant that it must be terribly far away.

Almost half a century before, astronomers discovered the Universe itself was expanding. This meant that galaxies that were farther away were moving away from us faster than ones closer in. This in turn meant they had higher redshifts. So, by measuring the redshift, the distance to an object could be found. Back then the numbers used weren’t as accurate as today’s, but the overall idea was correct.

Using this method, Schmidt realized that 3C273 was tremendously far away, farther away than anything ever before seen. Far from being an innocuously faint and nearby blue star, 3C273 must be the most luminous known object in the Universe. It was so far away that it had to be hellishly luminous to be seen at all!

A deep Hubble image of the quasar 3C 273 shows it as a blazing point source, almost like any other star. The linear feature to the upper left is a jet of material accelerated by the quasar’s black hole central engine. Credit: ESA/Hubble & NASA

3C273 was the first object of this kind to be identified, but several more were to follow (and in fact the very similar object 3C48 was actually found first, and even had an optical counterpart found, but it was too faint to analyze well enough to get a distance). These new celestial beasties were dubbed quasars, short for quasi-stellar radio sources (or sometimes QSOs for quasi-stellar objects). 3C273 is the nearest quasar, at a distance of a staggering 2 billion light years. It is truly a monster, emitting several trillion times the Sun’s energy, hundreds of times the total output of our whole Galaxy!

Eventually, of course, more were found. Optical telescopes, taking very deep exposures of quasars, found some have “fuzz” around them, a faint extended source of light. Eventually, as technology got better, astronomers figured out this fuzz was actually an entire galaxy, the light from which was dwarfed by the quasar phenomenon itself! More observations revealed more details — quasars and other types of so-called active galaxies had extremely bright and very small cores their light could change brightness on very short time scales, implying the source of the light was small they emitted light across the electromagnetic spectrum, from radio waves to gamma-rays. And whatever was powering them had a lot of energy at its disposal.

Only one object in the Universe can fit all those clues: a black hole.

And no ordinary black hole. It had to be a supermassive black hole. One with millions or even billions of times the Sun’s mass.

Now we know this in fact to be the case, and we also think almost every big galaxy in the Universe has one of these monsters in its heart. While the details are complex and fierce, all the different kinds of active galaxies we see, including quasars, are variations of the same type of object: A supermassive black hole greedily gobbling down material from its host galaxy.

Artist drawing of a blazar, a galaxy with a supermassive black hole spewing out energy. Credit: DESY, Science Communication Lab

The black hole at the center of 3C273 probably has a mass a million or more times the Sun, which ironically makes it a lightweight as such things go. It just happens to be actively feeding, making it extremely luminous. But far more luminous ones are known, some that positively dwarf 3C273.

We’ve come a long way since those first observations in the early 1960s. We now know of tens of thousands of active galaxies, and have learned vast amounts about them. They taught us about supermassive black holes, and that the birth and evolution of galaxies depend on them. We know the Milky Way has one, and that it profoundly affects the environment around it. We’ve used them to test relativity. And now we’ve even been able to take images of one!

Our Universe has grown considerably since that time, as has our understanding of it. But remember: This happened over a human lifetime. لي lifetime I can remember when articles were written about the mysterious quasars, speculating on what they might be. And now I can look back on those and chuckle they were far, بعيد weirder than anyone thought at the time.

Isn’t that always the way? The Universe is a pretty weird place, and it’s always throwing curveballs at us.


With the Moon slowly receding from Earth, there will come a time when it no longer has sufficient angular size to cover the Sun completely. When will the last total solar eclipse occur? When the Moon’s at its closest and biggest and it can no longer cover the Sun at&hellip

If the near-Earth asteroid 99942 Apophis ever strikes Earth, how big would the crater be? Apophis (formerly 2004 MN4) ranks at the top of the worrisome-asteroid list. On April 13, 2029 (yes, that will be a Friday the 13th), it will pass only 30,000 kilometers (18,600 miles) from Earth’s surface&hellip


محتويات

The ORCs were detected in late 2019 after astronomer Anna Kapinska studied a Pilot Survey of the Evolutionary Map of the Universe (EMU), based on the Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) radio telescope array. [9] Every detected ORC, about 1 arcminute in diameter, are some distance from the galactic plane, at high galactic latitudes. The possibility of a spherical shock wave, associated with fast radio bursts, gamma-ray bursts, or neutron star mergers, was considered, but, if related, would have to have taken place in the distant past due to the large angular size of the ORCs, according to the researchers. [5] Also according to the astronomers, "Circular features are well-known in radio astronomical images, and usually represent a spherical object such as a supernova remnant, a planetary nebula, a circumstellar shell, or a face-on disc such as a protoplanetary disc or a star-forming galaxy, . They may also arise from imaging artefact around bright sources caused by calibration errors or inadequate deconvolution. Here we report the discovery of a class of circular feature in radio images that do not seem to correspond to any of these known types of object or artefact, but rather appear to be a new class of astronomical object." [5]


Has radio astronomy ever been done on objects that appear very close to the Moon? Is this avoided? - الفلك

[An earlier version of the article presented here appeared in the magazine Amateur Radio Action, volume 6, issue 8 (1983).]

GOLDEN JUBILEE OF RADIO ASTRONOMY

Nineteen eighty-three may well be regarded as the golden jubilee of radio astronomy. Fifty years ago man first realised that an astronomical source was transmitting radio waves. The man was Karl Jansky and the source was the milky way. Never again would the universe look the same. During the next 50 years ever more sensitive radio telescopes would wrest secrets from the cosmos forever hidden from their optical counterparts.

Karl Jansky was employed by the Bell Telephone Laboratories in Holmdel, New Jersey, and was given the task of investigating static and other radio interference to long distance communications. Commencing toward the end of 1931, he employed a sensitive receiver, together with a rotatable antenna in his studies on 20.5 MHz. By 1932 he had managed to discriminate between three different types of static or atmospheric. The first type originated from nearby thunderstorms. It was very intermittent, composed of "crashes" that often induced high voltages inthe receiving antenna. The second type was similar, although more continuous and weaker in amplitude. It was identified with distant thunderstorms whose signals were propagated to the receiver by reflections from the ionosphere. The third type was a steady hiss type static whose origin was initially quite unknown.


This 14.6 metre rotatable, directional antenna system was designed and used by Karl Jansky in 1931, to investigate interference problems on long distance communication circuits. Using this antenna, Jansky was able to make the first positive identification of radio waves of extra-terrestrial origin.

Careful observation and analysis of a year's worth of data led Jansky to confidently state the origin of this type of noise. In 1933 he announced to the world that the source of this noise was fixed in space at a position very similar to the centre of our own galaxy, in the astronomical constellation Sagittarius. This was the first time that anyone had proven that an astronomical source actually radiated radio energy. The science of radio astronomy was born.

Growth was at first very slow. Not until 1937 was an attempt made to systematically map the celestial sphere using radio waves. This attempt was made by a dedicated radio amateur Grote Reber in Wheaton, Illinois. Using his own money and time he constructed a 9.5 metre parabolic dish in his backyard (surely a tremendous engineering feat for an individual today, let alone over 4 decades ago). Together with a home-built 'ultra-short-wave' receiver for 160 MHz, he produced the first contour maps of the sky. It was not until some time after Reber published these maps that astronomers generally realised what Jansky had first discovered.

The second world deviated interest in radio astronomy, but from the mid-forties onward it grew in leaps and bounds. Even during the war, interest was not totally lacking, particularly when it was discovered that a branch of radio astronomy had military significance. In 1942, sever jamming of British Coastal radar operating around 60 MHz was experienced for several days. Detective work by Stanley Hey revealed that the interference was not produced by the enemy, but by the Sun. From that onward, the radio activities of our nearest star have continued to be of great interest to both military and civilian users of radio communication, navigation and radar systems. Man's first steps into space have served to further intensify this interest.

If radio astronomy was of some interest to the military, radio astronomers were considerably more interested in the radio equipment and techniques developed during the war for military use. Bernard Lovell, at Jodrell Bank in England, was quick to use military surplus gear to make radar observations of meteors. The first radar reflections from the moon were received at 111 MHz, in 1946. The world of microwaves was becoming available to radio-astronomical observations. Australians played a significant part in this early development, particularly in the field of solar radio astronomy. The key organisation was the Radiophysics Laboratory of the CSIRO. To this day they have continued to lead the world in many facets of this exciting science.

In the 1940's, CSIRO scientist J G Bolton identified the radio source called Taurus A with the optical object called the Crab Nebula, the remnant debris left over from a supernova explosion in 1054 AD. This was the first identification of an extrasolar radio source with an optical counterpart. [Image: Hubble Space Telescope (STScI/NASA/ESA)]

There have been many discoveries made in the field of radio astronomy during the fifty years since Jansky. Some have been point events of the 'Eureka' type, but many have resulted from years of painstaking data collection and sky surveys. The end results have come from the efforts of many people: from the physicists, engineers and technicians who designed and built the radio telescopes, to the observers and astronomers who made the final deductions. Although many of these discoveries are worthy of discussion, seven contributions in particular stand above the rest. They do so because they are contributions that have revolutionised our thinking about the universe, and they are contributions that is general could have been made only by radio astronomical observations.

In historical order, the first of these seven events was the detection by Harold Ewen at Harvard, of the discrete frequency signal emitted by vast numbers of hydrogen atoms that fill the void between the stars. This was in distinct contrast to the extra-terrestrial signals observed by Jansky and Reber. These were very wideband or continuum type emissions produced by the acceleration or deceleration of charged particles, mainly electrons. The bulk of such radiation occurs either due to thermal agitation (i.e. hot objects) or to circular-type motions in a magnetic field. The single-frequency radiation from hydrogen atoms occurs at 1421 MHz (a wavelength of 21 cm) when the electron in the atom rapidly flips the direction of its 'spin axis'. The presence of such radiation had been predicted on theoretical grounds, by a young Dutch astronomer Hendrick van de Hulst in 1944. The great significance of Ewen's detection of this emission (in 1951) was its use in mapping the structure of our home galaxy, the Milky Way. When we look at the southern sky on a dark cloudless night, it is obvious that the Milky Way is a planar or flattened structure like a saucer viewe edged on. However, we cannot see very far into the plane because the light is obscured by large amounts of intervening gas and dust. Radio waves are not so hampered. Furthermore, the Doppler effect allows us to sort out the various 'arms' of the galaxy. As each arm moves at a different velocity relative to us, so its hydrogen 21 cm emission is shifted slightly in frequency. In consequence, a map showing the galactic features within the plane can be constructed.

The second significant event in the field of radio astronomy was one that evolved quite gradually, and one that is still being refined. It was the discovery and explanation of the diverse radio activity emanating from the Sun. It revealed that the Sun is a much more active body than was previously expected. In a way it typifies the whole discovery process of modern astronomy. Each new revelation of the universe shows it to be more complex, violent and turbulent than was formerly imagined. The classification and physical investigation of solar radio bursts by a team led by J Paul Wild, an Australian radio-physicist, gave much impetus to the science of astrophysics and revealed the intricacies of the Sun's atmosphere. Plasma conditions unreproducible in Earthly laboratories were opened to study. Who would have believed that when the solar surface termperature was 6000 degrees Kelvin (degrees_Celcius = degrees_Kelvin - 273), the temperature of the outer atmosphere would turn out to be around one million degrees.


One of the authors speaks to a scientist at the CSIRO radioheliograph,
built to elucidate the nature and spatial extent of solar radio burst emissions

The third significant event was the accidental discovery by Bernard Burke و Kenneth Franklin of the Carnegie Institute in Washington, of radio noise emanating from the planet Jupiter. This discovery, made in 1955, was completely unexpected. The planets became alive, if not in a biological sense, then certainly in a physical one. This awareness has continued through the more intimate investigation of the solar system by spacecraft. The interaction between Jupiter's magnetic field and the moon Io to produce the chorus of radio waves first heard in 1955 at around 20 MHz is still being debated.

The fourth significant event in our saga was the discovery of a very peculiar class of astronomical phenomenon known as quasi-stellar objects (QSOs) or quasars in short.


The object in the middle of the field is the first identified quasar, 3C273.
It shows a jet of material emitted toward the lower right.
[Image: 4 metre Mayall Telescope, Kitt Peak National Observatory]

The initial discovery was made over the years 1961-63 of a radio source identified by the third radio sky survey conducted by Cambridge University. It was the 273rd object discovered in this survey, and was thus given the name 3C273. At this time radio telescopes did not have very great spatial resolving power and it was thus generally impractical to determine if the radio object could be located and studied with an optical telescope. ومع ذلك، Cyril Hazard, using the then newly commissioned CSIRO radio telescope at Parkes was able, with the help of a series of lunar occultations (whereby the moon obscured the source), to determine an accurate position for 3C273. Maarten Scmidt, a young Palomar Observatory astronomer was then able to examine 3C273 in great detail. Whereas it appeared on first inspection to look like a star, all other evidence said it wasn't. For a start, velocity determinations from the Doppler shift of its spectral lines seemed to indicate that it lay 2000 million light years away (our nearest well-defind galaxy, that in Andromeda, is only 1.7 million light years distant). At this distance the power output of 3C273 is 10 40 watts. Together with its small size this indicates an absolutely fantastic energy consumption. It is equivalent to consuming one whole sun every month! At the time no known physical mechanism to explain the operation of quasars had been satisfactorily proposed. Later it would be suggested that a massive black hole was the driving engine, and this is now the generally accepted explanation.

Nevertheless, the quest to discover quasars more distant than 3C273 continues to this day, with radio telescopes directing optical observations. The latest identification(1983), made by a team of Australian observers using the Parkes radio telescope and the Anglo-Australian telescope (optical) at Siding Spring (NSW) , is that of the quasar PKS 2000-330 estimated to lie at a distance of nearly 20,000 million light-years. At this distance, it is the most distant known object in the universe (1983) and is running away from us with a velocity of 92 percent of the velocity of light.

The fifth significant event is one that may yet turn out to be the most significant discovery that any astronomy has yet given to the human race. It was and continues to be the discovery of a wide range of diverse molecules scattered throughout interstellar space. These molecules were discovered in the same way that hydrogen atoms were discovered. That is, by the discrete but different spectral frequencies they emit when undergoing some change. Each molecule has its own unique spectral signature from which it can be identified. The first interstellar molecule discovered was the hydroxyl radical (OH) in 1963. Since then an incredible range of inorganic and organic molecules have been detected. An Australian team from Monash University was very active in this research. The molecules discovered include hydrogen sulphide, carbon monoxide, hydrogen cyanide, acetaldehyde and vast amounts of ethyl alcohol. The last item has caused eminent radio astronomer John Kraus to joke that "even if there is no life in space, there is at least one of the amenities of the good life in abundance." However, the range of molecules now seems ot include all the precursors necessary to construct proteins. The seeds of life in space may yet outweigh all the celestial vodka. The presence of either entity throughout our galaxy still remains a complete mystery.

The sixth major contribution of radio astronomy gained its discoverers the 1978 Nobel prize in physics. The discovery was made in the course of an unrelated investigation, much like that of Jansky. The coincidence however was much stronger, for Arno Penzias و Robert Wilson were working for Bell Telephone Laboratories in New Jersey in a part of the same laboratory where Jansky made his discovery. Penzias and Wilson discovered, after very careful experimentation, that the sky is filled with a background microwave radiation that indicates that the universe has an overall temperature of 3 o Kelvin (ie 3 degrees above absolute zero or -270 o C). It took some time to recognise the significance of this, but eventually it became very important in speculations about the origin of the universe. It provided decisive evidence in favour of the big bang theory. This theory states that some 14,000 million years ago (it was believed to be 20,000 million in 1983) the universe started as an extremely dense and compact primordial fireball at a temperature of 10,000 million degrees Kelvin. By our present age, the expanded (and expanding) universe should have cooled to 3 o K, precisely that measured in 1963.

The seventh and most recent contribution has ramifications that encompass almost everything from fundamental astrophysics through the feminist movement and into Hollywood. The discovery was again serendipitious, and was made by a young lady Jocelyn Bell, working at the University of Cambridge. It was, of course, the discovery of pulsars - those strange objects that emit radio energy in rapid bursts. For months after the initial discovery, unscrupulous tabloids were running stories about LGM's (little green men) in space. It turned out however, that the reality of pulsars was just as interesting, but in a purely physical sense. They form a vital link in the process of star development. When a large star is nearing the end of its life it may suddenly explode in a most spectacular way. The visual outburst may be seen on Earth as a supernova, or bright new star. Most of the mass of the star is blown off into the surrounding space, but a small dense core may remain. The core contracts under the influence of enormous gravitational forces until the parts of each atom are packed so closely together that everythng turns into neutrons. We then have a neutron star. If, as is most probable, the neutron star is rotating, it sends out a directional radio beam once per rotation much like a lighthouse. If the neutron star is dense enough it may continue to shrink, and eventually become, a black hole. At this stage, the escape velocity of the object is greater than the velocity of light and thus nothing, including light, can reach the rest of the universe.

In spite of its rather slow beginnings, radio astronomy has now progressed fast and far. Jansky could never have even dreamed, in 1933, that over the next 50 years fantastically sensitive radio ears would quite literally 'spring' from the Earth to probe the cosmos almost to its visible limits - and yet much remains to be done. Limited resolution, the ability to separate close objects, has until recently been a restricting factor in radio observations of the sky. However, the development of 'aperture-synthesis' techniques has recently enabled radio telescope to locate celestial sources with considerably more precision than any optical telescope now in existence. These techniques allow a number of small, widely spaced antennas to simulate the resolution of one much larger single antenna. The Australia Telescope, a CSIRO project to come on-line in 1988, will make extensive use of aperture-synthesis to keep Australia in the fore-front of radio astronomical research.


شاهد الفيديو: صدأ على سطح القمر (كانون الثاني 2023).