اليوم ، يلتقي عالم علم الفلك مع عالم الخيال العلمي في فيلم "أنا ، روبوت" لإسحاق أسيموف بتكليف من تلسكوب روبوتي جديد. في حين أنه يفتقر إلى الصفات البشرية في نسخة الفيلم ، فإن هذا الروبوت سيساعد في سعي البشرية لفهم الكون المبكر من خلال ملاحظة أكبر الانفجارات البعيدة والقوية المعروفة.
تقع في مرصد فريد ل. ويبل على جبل. هوبكنز ، أريزونا ، تلسكوب التصوير الآلي بالأشعة تحت الحمراء بيترز (PAIRITEL) هو أول تلسكوب أشعة تحت الحمراء "آلي" بالكامل في أمريكا الشمالية مخصص لمراقبة الأحداث الفلكية العابرة. تم تجديد التلسكوب ، الذي تم استخدامه لعدة سنوات في مسح رئيسي لجميع السماء (2MASS) ، للعمل بشكل مستقل. وسيعمل جنبًا إلى جنب مع القمر الصناعي الجديد لرصد أشعة غاما "سويفت" ، الذي سيتم إطلاقه في 8 نوفمبر من مركز كنيدي للفضاء.
مع PAIRITEL ، يأمل فريق من علماء الفلك بقيادة الدكتور جوشوا بلوم من جمعية هارفارد للزملاء ، ومركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) و UC Berkeley ، في تحديد انفجارات أشعة غاما من النجوم الأولى والأكثر بعدًا في الكون. إن انفجار أشعة غاما (GRB) هو وميض سريع لإشعاع أشعة غاما يستمر لمدة دقيقة تقريبًا ، مصحوبًا بانبعاث متوهج من الأشعة السينية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والضوء الراديوي. يمكن ملاحظة الشفق لمدة أيام إلى أسابيع بعد ذلك. يعتقد أن غالبية GRBs ناتجة عن نجوم ضخمة تنفجر بعنف وتطلق انفجارات هائلة من الطاقة.
قال بلوم "إن استكشاف السماء ليلاً بشكل مبتكر في المجال الزمني - رؤية كيف تتغير الأمور من ليلة إلى أخرى ، وحتى من دقيقة إلى أخرى - هو الحد الكبير التالي في علم الفلك". "تم تحسين PAIRITEL لدراسة الأحداث الكونية مثل GRBs الموجودة هنا اليوم والتي ذهبت غدًا."
إن النظر إلى وقت كان فيه عمر الكون أقل من مليار سنة هو الكأس المقدسة لعلم الفلك الرصدي. حتى الآن ، تم استخدام فقط نوى المجرات النشطة والمعروفة باسم الكوازارات لاستكشاف الكون المبكر. لكن أشعة غاما تنفجر بعد الشفق ، إذا كان الفلكيون قادرين على تصويرها بسرعة ، فإنهم يمتلكون مزايا واضحة مقارنة بالكوازارات. لمدة تصل إلى ساعة واحدة بعد الاندفاع ، يمكن أن تصل سطوع الشفق إلى 1000 مرة من ألمع النجوم الزاهية في الكون.
كما أوضح بلوم قائلاً: "من المحتمل أن تكون النجوم التي تخلق GRBs تشكلت قبل الثقوب السوداء التي تخلق النجوم الزائفة. لذا من خلال البحث عن أصغر GRBs وأبعدها ، يمكننا دراسة المراحل المبكرة للكون. "
السمة الرئيسية لـ PAIRITEL التي ستسمح بتحديد موقع GRBs البعيدة هي وقت الاستجابة السريع لها. ستتلقى PAIRITEL إشارات من Swift وتتحرك تلقائيًا ، في أقل من دقيقتين ، إلى جزء السماء حيث ظهرت GRB.
قال بلوم: "رؤيتي النهائية هي جعل روبوتات الفلك تتحدث إلى الروبوتات ، وتقرر ما يجب مراعاته وكيف ، بدون تدخل بشري". "كما هي ، PAIRITEL ترسل لنا بريدًا إلكترونيًا فقط عندما تجد مصدرًا مثيرًا للاهتمام بشكل خاص ، أو عندما يحدث خطأ ما ويحتاج إلى المساعدة!"
ميزة رئيسية أخرى في PAIRITEL هي حساسيته في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء ، مما يجعل هذا النظام بعيدًا عن سرب التلسكوبات الآلية ذات الضوء المرئي الموجودة بالفعل. لا غنى عن الصور التي يتم التقاطها باستخدام مرشحات الأشعة تحت الحمراء (حوالي ضعف الطول الموجي للضوء المرئي): يتم إطفاء الضوء المرئي المنبعث من أكثر من 12 مليار سنة ضوئية تمامًا للمراقبين على الأرض. وأوضح بلوم أن "انس أمر التعتيم بسبب المسافات الشديدة: غاز الهيدروجين بيننا والانفجارات يجعلها مثل البحث عن ذبابة خلف ضباب لندن الكثيف. في الأشعة تحت الحمراء يمكننا النظر عبر الكفن إلى الأشياء الجيدة. " بالإضافة إلى ذلك ، تلتقط الكاميرا الفريدة في PAIRITEL الصور في وقت واحد بثلاثة أطوال موجية مختلفة من الضوء ، مما يسمح بالتقاط لقطات فورية بالألوان الكاملة.
ستعثر المركبة الفضائية Swift على GRBs بمعدل 10 إلى 20 مرة أعلى مما هو ممكن حاليًا ، ويجب أن تجد المزيد من الرشقات في 6 أشهر من جميع الرشقات المدروسة جيدًا حتى الآن. قال بلوم إنه متحمس للغاية لاستخدام Swift و PAIRITEL "معًا للعثور على الإبرة الذهبية في كومة القش - GRB عالي الانزياح الأحمر بعيدًا عن أبعد مجرة أو كوازار معروفة".
عندما لا يطارد PAIRITEL GRBs ، فسيتم استخدامه لإجراء قياسات دقيقة للمستعرات الأعظمية للمساعدة في تحديد المعلمات الأساسية القليلة التي تملي توسع الكون. من بين المشاريع الأخرى ، سيستخدم الدكتور مايكل باهري (CfA) PAIRITEL لدراسة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة من المجرات القريبة لمقارنتها مع ضوء الأشعة تحت الحمراء في الصور التي تم الحصول عليها باستخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. كما سيستخدم طالب الدراسات العليا في جامعة هارفارد كولين بليك ، الذي كتب برنامجًا للمشروع ، PAIRITEL في محاولة للعثور على كواكب كتلة الأرض حول الأقزام البنية. من بين أعضاء فريق PAIRITEL الآخرين: البروفيسور مايك سكروتسكي (جامعة فرجينيا) ، والدكتور أندرو سزنتجيورجي (CfA) ، والبروفيسور روبرت كيرشنر (جامعة هارفارد / CfA) ، والدكتور إميليو فالكو (CfA) ، والدكتور توماس ماثيسون (NOAO) ) ، ودان ستار (مرصد الجوزاء ، هاواي). موظفو جبل. عمل هوبكنز-واين بيترز ، وبوب هاتشينز ، وتيد جرونر على أتمتة التلسكوب.
تم تخصيص PAIRITEL ، بعد عامين تقريبًا من بدء المشروع ، اليوم إلى الراحل جيم بيترز ، الذي عمل في مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، أولاً على تتبع الأقمار الصناعية ثم كمشغل تلسكوب على جبل. هوبكنز لمدة 25 عامًا. وستحضر أرملته وابنه الحفل.
تم تمويل المشروع بمنحة من صندوق هارفارد ميلتون. يمتلك التليسكوب مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية وكاميرا الأشعة تحت الحمراء مستعارة من جامعة فيرجينيا.
تتوفر معلومات إضافية حول Swift و PAIRITEL عبر الإنترنت على:
http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/swiftsc.html
http://pairitel.org/
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
