تم استدعاء مهمة تلسكوب الأشعة السينية الصينية والأوروبية المشتركة مسبار أينشتاين نجح في مشاهدة الكون على شاشة عريضة، باستخدام تصميم تلسكوب يحاكي عيون الكركند.
مسبار أينشتاين الذي تم إطلاقه في 9 يناير ويخضع الصاروخ حاليا على متن الصاروخ الصيني لونج مارش لاختبار ومعايرة أجهزته وهو يدور حول الأرض على ارتفاع 600 كيلومتر (373 ميلا). تم الكشف عن ملاحظاتها الأولى في ندوة في بكين.
تكمن مشكلة الأشعة السينية في أنها تحتوي على نسبة عالية من الطاقة بحيث يصعب التقاطها باستخدام كاشف قياسي. العدسات لا تعمل لأن الأشعة السينية قوية جدًا بحيث لا يمكن انكسارها بسهولة، والأشعة السينية التي تضرب المرآة ووجهها سوف تمر عبر المرآة المذكورة ببساطة. بدلاً من ذلك، لا يمكن اكتشاف الأشعة السينية إلا عندما تضرب هذه الأشعة سطحًا عاكسًا بزاوية ضحلة. ومن هناك، يمكن توجيه الأشعة نحو كاشف خاص بالأشعة السينية. ومع ذلك، فإن هذه الآلية تطرح مشكلة صغيرة. وهذا يعني أن تلسكوب الأشعة السينية يمكنه عادةً اكتشاف الأشعة السينية فقط على طول مجال رؤية ضيق؛ وخارج مجال الرؤية هذا، ستضرب الأشعة السينية بزاوية كبيرة جدًا.
وكما تبين، فإن الكركند هو الحل، أي رؤية الكركند. علاوة على ذلك، توصل العلماء إلى هذه الفكرة الأساسية في أواخر السبعينيات، لكن الأمر استغرق عقودًا لتكييف هذه الفكرة بنجاح لاستخدامها في تلسكوبات الأشعة السينية في الفضاء.
متعلق ب: قد تصبح المركبة الفضائية شاندرا للأشعة السينية مظلمة قريبًا، مما يهدد قدرًا كبيرًا من علم الفلك
تعمل عيون الإنسان على مبدأ الانكسار عبر العدسة، المعروفة أيضًا باسم القرنية. من ناحية أخرى، يستخدم الكركند التفكير. تتكون عيونهم من أنابيب صغيرة مرتبة على شكل مسام مربعة متوازية على سطح عيونهم، ويشير كل أنبوب في اتجاه مختلف. يدخل الضوء إلى الأنابيب وينعكس إلى شبكية العين. في حين أن رؤية الإنسان تمتد إلى مجال يبلغ حوالي 120 درجة، فإن الكركند يتمتع برؤية بانورامية تبلغ 180 درجة.
سبق أن تم نشر رؤية Lobster-eye X-ray في مهمات تدرس الرياح الشمسية، وفي مهمات بين الكواكب، وفي مهمة تجريبية تكنولوجية تسمى ليا (تصوير عين جراد البحر لعلم الفلك) في عام 2022. ومع ذلك، يعد مسبار أينشتاين أول من استخدم بصريات عين جراد البحر في تلسكوب فضائي. يستعير تلسكوب الأشعة السينية واسع المجال (WXT) من تصميم عين جراد البحر، مع مئات الآلاف من الأنابيب مرتبة في 12 وحدة تم وضعها بحيث يمكن لـ WXT أن يأخذ مجال رؤية يشمل أكثر من 3600 درجة مربعة أي ما يعادل أحد عشر من السماء في طلقة واحدة. في ثلاثة مدارات فقط، يستطيع WXT تصوير السماء بأكملها بالأشعة السينية.
يبحث WXT عن الأشياء التي تتصادم في الليل: ما يسمى بعبور الأشعة السينية، والتي غالبًا ما تكون أحداثًا عشوائية أو لمرة واحدة مثل نجم متوهج أو خامل الثقب الأسود يضيء فجأة بالنشاط عند ابتلاع قطعة صغيرة من المادة. ويشمل أيضًا ظواهر مثل النجوم المتفجرة والاندماج النجوم النيوترونية التي هي مصدر موجات الجاذبية يتردد صداها في جميع أنحاء الكون. لذلك يجب أن يسمح مجال الرؤية الواسع هذا لـ WXT بزيادة معرفتنا بهؤلاء العابرين بشكل كبير.
لاستكمال الرؤية البانورامية لـ WXT، يحمل مسبار أينشتاين أيضًا على متنه تلسكوبًا ثانيًا، يُعرف باسم تلسكوب متابعة الأشعة السينية (FXT)، وهو كاشف تقليدي للأشعة السينية مع مجال رؤية أضيق. تقدم FXT ملاحظات أكثر تفصيلاً عن قرب لأي حالات عابرة اكتشفها WXT.
على الرغم من أنها لا تزال في مرحلة الاختبار، إلا أن WXT على وجه الخصوص أثبتت غرضها بالفعل. كشفت ندوة بكين أن WXT وجدت أول أشعة سينية عابرة لها في 19 فبراير، وهو حدث مرتبط بـ انفجار أشعة جاما الطويل الناتجة عن تدمير نجم ضخم. منذ ذلك الحين، اكتشف WXT 141 نجمًا عابرًا آخر، بما في ذلك 127 نجمًا يطلق العنان لتوهجات الأشعة السينية.
كانت شركة FXT مشغولة أيضًا خلال هذه الفترة التجريبية من خلال متابعة عبور الأشعة السينية الذي تم اكتشافه في 20 مارس – بواسطة WXT ليس أقل من ذلك – بالإضافة إلى تصوير العديد من الأجسام المعروفة بالأشعة السينية، بما في ذلك بقايا المستعر الأعظم الذي يسمى Puppis A والعملاق كتلة كروية أوميغا سنتوري.
وقالت كارول مونديل، مديرة العلوم في وكالة الفضاء الأوروبية: “يسعدني أن أرى الملاحظات الأولى من مسبار أينشتاين، والتي تُظهر قدرة المهمة على دراسة مساحات واسعة من سماء الأشعة السينية واكتشاف مصادر سماوية جديدة بسرعة”. في إفادة. “تعطينا هذه البيانات المبكرة لمحة محيرة عن الكون الديناميكي عالي الطاقة الذي سيكون قريبًا في متناول مجتمعاتنا العلمية.”
“من المذهل أنه على الرغم من أن الأدوات لم تتم معايرتها بشكل كامل بعد، إلا أننا تمكنا بالفعل من إجراء مراقبة متابعة حاسمة زمنيًا باستخدام أداة FXT لعبور سريع للأشعة السينية تم رصده لأول مرة بواسطة WXT،” أضاف إريك كولكرز، الذي مشروع عالم وكالة الفضاء الأوروبية لمسبار أينشتاين. “إنه يوضح ما سيكون بمقدور أينشتاين القيام به خلال عملية المسح.”
وسيستمر هذا الاستطلاع في البداية لمدة ثلاث سنوات، ومن المقرر أن يبدأ في شهر يونيو/حزيران المقبل بمجرد اكتمال الاختبار رسميًا. إن البيانات الصادرة في الندوة الأخيرة هي مجرد معاينة لما يمكن أن نتوقعه.
قصص ذات الصلة:
– شاهد بقايا مستعر أعظم رائعين يتطوران على مدار 20 عامًا (فيديو بفاصل زمني)
– معظم النجوم الزائفة هي قوة شرسة من الطبيعة، ولكن ليس هذه
– العلماء يحددون أصل “القارب” – ألمع انفجار كوني على الإطلاق
مسبار أينشتاين هو تعاون ليس فقط بين الأكاديمية الصينية للعلوم ووكالة الفضاء الأوروبية، ولكن أيضًا معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض (MPE) في ألمانيا والمركز الوطني لدراسات الفضاء (CNES) في فرنسا. ستوفر اكتشافاته كتالوجًا ضخمًا من الأجسام لمهمة NewAthena (التلسكوب المتقدم للفيزياء الفلكية عالية الطاقة) الأوروبية القادمة، والتي هي حاليًا في مرحلة الدراسة. من المقرر أن يكون أقوى تلسكوب للأشعة السينية على الإطلاق، ومن المقرر إطلاقه في عام 2037 تقريبًا.