معجزة المصراع الصغير

معجزة المصراع الصغير
معجزة المصراع الصغير

الأسئلة الهائلة التي توجه علم الفلك ليست أكبر من كيفية تكون النجوم والمجرات الأولى وكشفت في النهاية عن وجودنا. الحلول كامنة في أعماق الكون ، بعيدة جدًا لدرجة أن الضوء من المجرات الأولى في التكوين يجب أن يسافر بلايين السنين للوصول إلينا. بعد 200 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم ، تجاوزت هذه الفترة المبكرة الحدود المفاجئة بالفعل للتلسكوبات السابقة. إنه مرئي حاليًا من خلال تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

ومع ذلك ، حتى أفضل تلسكوب فضائي يكون جيدًا فقط مثل الأجهزة المتصلة به. هذا هو المكان الذي تلعب فيه أداة NIRSpec ، وهي إحدى مساهمات أوروبا في تلسكوب الفضاء Webb.

يبدأ تصميم كل جهاز برغبات العلماء. وفقًا لبيير فيرويت ، وهو عالم سابق في مشروع Webb في وكالة الفضاء الأوروبية ، فإن NIRSpec تم تشكيله إلى حد كبير من خلال البحث في أصول النجوم والمجرات الأولى.

يُعرف مطياف Webb القريب من الأشعة تحت الحمراء باسم NIRSpec. وتتمثل مهمتها في تقسيم ضوء الأشعة تحت الحمراء Webb الذي تم التقاطه إلى أطوال موجية فردية لإنشاء طيف. يمكن لعلماء الفلك أن يتعلموا الكثير عن الخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي لجسم ما من خلال ملاحظة كيف يتغير سطوعه عبر مجموعة من الأطوال الموجية. قبل Webb و NIRSpec ، كان هذا غير وارد في هذه المجرات البعيدة.

"الآن بعد أن أصبح بإمكاننا القيام بذلك ، يفتح أمامنا طريق جديد تمامًا. وفقًا لعالم الفلك في وكالة الفضاء الأوروبية جيوفانا جياردينو ، يمكننا الآن دراسة المجرات البعيدة بنفس الطريقة التي ندرس بها الأجسام القريبة منا.

ستسمح هذه المعلومات للعلماء بتتبع تطور المجرات من بداية الكون إلى ما نراه اليوم.

تم إنشاء NIRSpec تحت إدارة وكالة الفضاء الأوروبية مع شركة Airbus Defense and Space Germany التي تعمل كمقاول رئيسي. جمعت شركة إيرباص سبعين شخصًا في تولوز بفرنسا وأوتوبرون وفريدريشهافين بألمانيا. كما تلقوا مساعدة من وكالة ناسا و 17 مقاولًا أوروبيًا من الباطن.

خلص الفريق منذ البداية إلى أن الحفاظ على بساطة الأشياء هو أفضل استراتيجية للنجاح. وفقًا لرالف إرينوينكلر ، رئيس برنامج NIRSpec في شركة Airbus ، "عندما تنظر إلى تصميم NIRSpec ، يكون الأمر بسيطًا جدًا."

من خلال الحفاظ على نظام التوجيه الخفيف للجهاز بسيطًا ، تمكن الفريق من التركيز على الميزات الخارقة للجهاز. كان الأهم من ذلك هو الحاجة إلى التسجيل الفعال لأطياف عدد كبير من الكائنات في وقت واحد ، وهو أمر لم يحدث من قبل في الفضاء من قبل.

إن الرغبة في استكشاف الكون البعيد ، حيث المجرات باهتة للغاية ، تتطلب بشكل مباشر هذه المهارة الخاصة. سيتعين علينا مراقبة الآلاف منهم للحصول على صورة كاملة لتفاعلاتنا معهم.

بفضل حقل هابل العميق التاريخي ، تمكنا من رؤية هذا الكون لأول مرة في عام 1995. ابتداءً من 18 ديسمبر ، نظر هابل إلى منطقة واحدة من السماء لمدة عشرة أيام واستفاد من منظور الكون دون عائق. كانت المنطقة المختارة مجرد نقطة مجهرية ، تشكل حوالي واحد في المليون من السماء بأكملها. لكن هابل وجد أكثر من 3000 جسم لم يكتشف من قبل ، معظمها مجرات صغرى على بعد مليارات السنين الضوئية.

بفضل مرآة Webb الضخمة التي يبلغ طولها 6,5 مترًا ، يمكن الآن التقاط صور مماثلة للمجال العميق في ساعات بدلاً من أيام ، ويمكن لـ NIRSpec التقاط أطيافها. ومع ذلك ، سيكون من غير العملي تمامًا أن تتمكن NIRSpec من الحصول على طيف واحد فقط في كل مرة ، حيث يوجد العديد من المجرات لتسجيلها.

لذلك ، احتاجت المجموعة إلى معرفة كيفية التعامل مع عدد كبير من العناصر دفعة واحدة. لقد حققوا نجاحا لا يصدق.
إن القدرة على جمع الطيف لما يصل إلى 200 كائن في وقت واحد تغير قواعد اللعبة ، وفقًا لما قاله موريس تي بلايت ، المهندس الذي يعمل على أنظمة NIRSpec التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.

NIRيستخدم أداة ثورية تسمى مصفوفة المصراع الصغير لإنجاز هذا العمل الفذ متعدد المهام. يتكون من حوالي ربع مليون مصراع صغير مستقل ويتم توفيره من قبل مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت ، ماريلاند ، الولايات المتحدة الأمريكية. يبلغ حجم كل منها 80 × 180 ميكرومتر فقط. يمكن إعطاء كل منهم أمرًا بالفتح والإغلاق عند الرغبة.

هذا يحل إحدى المشكلات الرئيسية في الحصول على أطياف من أقاصي الكون: إذا لم يتم حجب أطياف الأجسام الأقرب ، مثل أطياف النجوم والمجرات الأقل بعدًا ، فإن الأطياف الخافتة ستتداخل مع أطيافها.

”كل الآخرين مغلقون؛ نترك فقط تلك الأشياء المثيرة للاهتمام أعلاه مفتوحة. ونتيجة لذلك ، فإن الضوء المنبعث من الأهداف المختارة فقط هو الذي يدخل البصريات المطيافية للتحليل ، وفقًا لما قاله موريس.

المصدر وقراءات أخرى: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/How_Webb_s_NIRSpec_instrument_opened_up_200_windows_to_our_ori

Günceleme: 18/11/2022 18:21

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz