با گوش همیشه شنوای زمین آشنا بشوید

با گوش همیشه شنوای زمین آشنا بشوید

هوپا/ برای بهبود درک بشر از جهان پیچیده و بیکران پیرامون، دانشمندان آزمایش‌های فوق‌العاده بلندپروازانه‌ای طراحی کرده‌اند. پروژ‌هایی که اجرای آنها به هیچ عنوان آسان نیست، چرا که علوم برجسته و بزرگ نیازمند دهه‌ها تعهد پرهزینه از جانب ملل مختلف است. ابزارهایی که برای این آزمایشات مورد نیاز است، تقریبا به همان پیچیدگی و الهام‌بخشی دنیاهایی جدیدی هستند که قرار است دانشمندان به کمک این ابزارها آنها را کشف کنند.
کی از این پروژه های عظیم، آرایه خیلی بزرگ (VLA) است که در ادامه به معرفی آن می پردازیم.

گوش همیشه شنوای زمین
استفاده از تلسکوپ های رادیویی در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مزیت عمده استفاده از امواج رادیویی برای مشاهده آسمان، این است که حتی در نور روز و هوای ابری نیز می‌توان رصد را ادامه داد. در طول روز پخش نور خورشید توسط مولکولهای گازی جوّ زمین باعث می‌شود که لایه‌ای روشن و آبی اطراف ما را احاطه کند. شدت روشنایی جوّ زمین در روز به حدی است که از میان آن قادر به دیدن ستاره‌های کم فروغ بالای سرمان نمی‌شویم. همچنین نور مرئی قادر به گذر از لایه‌های ضخیم و متراکم بخار آب نمی‌باشد. این موضوع به طول موج کوچک نور وابسته است. هیچکدام از مواردی که یاد شد برای امواج رادیویی با طول موجهای بزرگی که دارند مانع و یا مزاحم شناخته نمی‌شوند و عملیات رصد رادیویی پیوسته ادامه دارد.

در مورد تلسکوپهای رادیویی بسیار عظیم یک مشکل اساسی وجود دارد و آن، این است که حرکت دادن چنین مجموعه عظیمی برای تنظیم روی سوژه مورد نظر، غیر ممکن است. از این رو دانشمندان برای رصد یک جرم سماوی خاص، باید آنقدر صبر کنند تا در اثر چرخش زمین به دور خودش و یا خورشید، هدف در راستای دید این بشقاب بزرگ قرار گیرد. برای رفع این مشکل و همچنین به دلیل نیاز به دستیابی به قدرت تفکیک بیشتر، روش دیگری در ساخت و استفاده از رادیو تلسکوپها به وجود آمده است که مبتنی بر تداخل‌سنجی رادیویی است.

از آنجایی‌که امواج رادیویی می‌توانند از غبارهای کیهانی که باعث محو شدن بسیاری از اجرام می‌شوند عبور کنند، VLA و VLBA می‌توانند چیزهایی را ببینند که تلسکوپ‌های نوری قادر به مشاهده آنها نیستند

در این روش مجموعه‌ای از چند رادیو تلسکوپ به نسبت کوچکتر، با کمک هدایت کننده‌های کامپیوتری در جهت خاصی تنظیم شده و سیگنالهای دریافتی از آنها آنالیز می‌شود تا تصویر واحد و واضحی به دست آید. در این روش آنتن‌ها را روی خطی که خط مبنا نامیده می‌شود، به دنبال هم نصب می‌کنند. معمولا نصب آنتن‌ها روی ریلی عمود بر خط مبنا صورت می‌گیرد.

با استفاده از الگوریتمهای ریاضی و توجه به فواصل زمانی دریافت سیگنالها، می‌توان موقعیت منبع رادیویی را با دقت بسیار خوبی تخمین زد. هر چه فاصله تلسکوپها از یکدیگر بیشتر باشد، اختلاف زمانی و در نتیجه دقت اندازه‌گیری افزایش خواهد یافت. در این روش، فاصله اولین تا آخرین تلسکوپ، معادل قطر بشقاب تلسکوپ واحد در نظر گرفته می‌شود. نمونه‌ای از این گونه تلسکوپها، مجموعه‌ای با نام "آرایه خیلی بزرگ" (VLA) است.

در صدها کیلومتر مربع از بیابان‌های ماگدالنا واقع در نیومکزیکو آمریکا، آرایه خیلی بزرگ یا به اختصار VLA قرار گرفته است که یکی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های دنیا به شمار می‌رود. 27 آنتن مجزای رادیویی آن که هر کدام 27 متر قطر دارند، یک ساختار Y شکل را با بازوهایی به طول 21 کیلومتر تشکیل می‌دهند و به جمع‌آوری سیگنال‌های رسیده از برخی از روشن‌ترین اجرام کیهان می‌پردازند. خواهر خوانده این پروژه یعنی آرایه خیلی بزرگ بیس‌لاین (VLBA)، نواری از 10 آنتن رادیویی است که در مسافتی به طول 8900 کیلومتر، از هاوایی تا جزایر ویرجین گسترده شده‌اند. VLA و VLBA تصاویری با جزئیات فراوان از اجرام سماوی، از اجسام نزدیک مانند ماه گرفته تا دورترین اجرام آسمانی مانند لبه جهان قابل مشاهده را قابل مشاهده می سازد.

از آنجایی‌که امواج رادیویی می‌توانند از غبارهای کیهانی که باعث محو شدن بسیاری از اجرام می‌شوند عبور کنند، VLA و VLBA می‌توانند چیزهایی را ببینند که تلسکوپ‌های نوری قادر به مشاهده آنها نیستند. با استفاده از VLA، دانشمندان سیاه‌چاله مرکز کهکشان راه شیری را مورد مطالعه قرار داده‌اند، به جستجوی منشاء فوران‌های پرتوهای گاما در سحابی‌های دوردست پرداخته‌اند، و پیام‌هایی رادیویی ویجر 2 را در سال 1989 / 1368 و هنگام عبور آن از کنار نپتون دریافت کردند که نخستین تصاویر نمای نزدیک از این غول گازی و قمرهای آن را در اختیار اخترشناسان قرار داد.

VLBA تغییرات محور زمین را در فضا اندازه‌گیری می‌کند. با تمرکز بر اجسام دوردست و نسبتا ثابت مانند کوازارها، دانشمندان می‌توانند هر تغییر ظاهری را در محور زمین در فضا ردیابی کنند

زمین‌لرزه‌های عظیم مانند زلزله اخیر ژاپن باعث می‌شوند که محور زمین اندکی از جای خود منحرف شود.
داده‌های جمع‌آوری شده توسط VLA و VLBA منجر به کشف تئوری‌ها و اجرام جدید، و گشوده شدن فصل نوینی در اخترشناسی شده است. VLBA همچنین داده‌هایی را در خصوص مسیر سیارک‌های نزدیک زمین جمع‌آوری می‌کند که به دانشمندان کمک می‌کند برخورد احتمالی یکی از این اجرام را با زمین پیش‌بینی کنند.



[ منبع این خبر سایت نامه نیوز-سیاسی می باشد، برای مشاهده متن اصلی خبر روی این قسمت کلیک کنید ]

برای نمایش تمام اخبار مرتبط با عنوان «با گوش همیشه شنوای زمین آشنا بشوید» اینجا کلیک کنید. شفاف سازی:
خبر فوق در سایت نامه نیوز-سیاسی منتشر شده و صرفا در این سایت بازنشر شده است. چنانچه به خبر فوق اعتراض دارید برای حذف آن روی این قسمت کلیک کنید.