تلسكوب LOFAR يكشف عن الخريطة الراديوية الأكثر تفصيلاً للكون، ثورة في فهمنا الكوني

أوروبا - وكالة أنباء إخباري

تلسكوب LOFAR يكشف عن الخريطة الراديوية الأكثر تفصيلاً للكون، ثورة في فهمنا الكوني

في قفزة هائلة للاستكشاف الفلكي، كشف تلسكوب المصفوفة منخفضة التردد (LOFAR)، وهي شبكة واسعة تمتد عبر أوروبا، عن الخريطة الراديوية الأكثر تفصيلاً للكون على الإطلاق. يقدم هذا الإنجاز الاستثنائي، الذي يمثل تتويجًا لعقد من مسح السماء المخصص، لمحة لا مثيل لها عن الكون "الخفي"، ويكشف عن ظواهر لا يمكن الوصول إليها بواسطة التلسكوبات البصرية التقليدية، ويعد بإعادة تشكيل فهمنا للتطور الكوني.

يقف علم الفلك الراديوي كحدود حاسمة في سعينا لفهم الكون، مما يسمح للعلماء باكتشاف الانبعاثات من الأحداث النشطة التي لا تنتج ضوءًا مرئيًا. يتمتع LOFAR، الذي يعمل بترددات منخفضة تتراوح بين 10 و 240 ميجاهرتز، بموقع فريد لالتقاط هذه الإشارات الخافتة والقديمة. إن حجمه الهائل وحساسيته، مع محطات موزعة في هولندا وألمانيا وفرنسا والمملكة المتحدة وبولندا وإيطاليا والسويد وأيرلندا ولاتفيا وبلغاريا، يجعله أكبر وأقوى أداة في العالم من نوعها لرصد سماء الراديو ذات التردد المنخفض.

الخريطة التي تم إصدارها حديثًا، وهي جزء من الإصدار الثالث لبيانات LOFAR المعروف باسم LoTSS-DR3 (مسح سماء LOFAR بقطر مترين - الإصدار الثالث للبيانات)، لا تقل عن كونها مذهلة في نطاقها. فهي تسجل 13.7 مليون مصدر راديوي كوني، وهو ما يمثل أكبر مجموعة تم تجميعها على الإطلاق في مسح واحد. بالإضافة إلى الأرقام المجردة، توفر هذه البيانات الإحصاء الأكثر اكتمالاً حتى الآن للثقوب السوداء فائقة الكتلة (SMBHs) النامية، وهي الأجسام التي تهيمن جاذبيتها على مراكز المجرات وتلعب دورًا حاسمًا في تكوينها وتطورها. من المتوقع أن تعالج الرؤى المستخلصة من هذه الملايين من SMBHs أسئلة أساسية حول نموها عبر التاريخ الكوني.

نُشرت النتائج في 19 فبراير في مجلة Astronomy & Astrophysics المرموقة، وتؤكد قوة التعاون الدولي. قاد اتحاد البنية التحتية للبحوث الأوروبية LOFAR (LOFAR ERIC)، الذي يضم مؤسسات من ثماني دول، هذا المشروع الطموح. كما سلط المؤلف المشارك أندريا بوتيون من INAF الضوء في بيان صحفي لـ NOVA، "باستخدام الإحصائيات، يمكننا الآن إظهار كيف يتم دفع تسارع الجسيمات وتقوية المجالات المغناطيسية بواسطة الصدمات والاضطرابات عبر ملايين السنين الضوئية." تتيح هذه القدرة لعلماء الفلك تصور الأحداث النشطة بشكل لا يصدق، من ولادة نجوم جديدة داخل أقراص المجرات إلى التدفقات النسبية القوية المنبثقة من الثقوب السوداء فائقة الكتلة المركزية.

تضمن تطوير وتشغيل LOFAR، بشكل أساسي من قبل معهد علم الفلك الراديوي (ASTRON) في هولندا، التغلب على عقبات فنية هائلة. تشكل الأيونوسفير الأرضي، وهي طبقة من الجسيمات المشحونة في الغلاف الجوي العلوي، تحديًا كبيرًا عن طريق تشويه موجات الراديو الواردة. للتخفيف من هذا التأثير المدمر، طور فريق LOFAR خوارزميات جديدة متطورة. كانت هذه الأدوات الحسابية المبتكرة ضرورية ليس فقط لتصفية التداخل الأيوني ولكن أيضًا لمعالجة 18.6 بيتابايت هائلة من البيانات التي تم جمعها على مدار 13000 ساعة من المراقبة من 52 تلسكوبًا راديويًا تابعًا لـ LOFAR.

أكد المؤلف الرئيسي تيموثي شيمويل من مرصد لايدن و ASTRON على حجم الجهد: "إن إصدار البيانات هذا هو نتيجة أكثر من عشر سنوات من الملاحظات ومعالجة البيانات على نطاق واسع والتحليل العلمي من قبل فريق بحث دولي." إن الحجم الهائل وجودة هذه البيانات تمكن علماء الفلك من التعمق في ألغاز الكون. بالإضافة إلى الثقوب السوداء، يقوم اتحاد LOFAR حاليًا بتمشيط هذا الكنز بحثًا عن الظواهر الفلكية النادرة، وقد حدد بالفعل بقايا المستعرات الأعظمية، وبعض أكبر وأقدم المجرات الراديوية المعروفة، والانبعاثات الراديوية المثيرة للاهتمام التي قد تنشأ من الكواكب الخارجية التي تتفاعل مع نجومها المضيفة.

تمتد تداعيات هذا المسح الشامل حتى إلى البحث عن الذكاء خارج كوكب الأرض. يهتم الباحثون المشاركون في البحث عن الذكاء خارج كوكب الأرض (SETI) ببيانات LoTSS-DR3 بشدة، ويتوقعون أنه في السنوات القادمة، سيقومون بتمشيطها بدقة بحثًا عن أي مصادر راديوية شاذة يمكن أن تشير إلى إرسالات من خارج كوكب الأرض. هذه الخريطة الجديدة لا ترسم الكون المعروف بتفاصيل غير مسبوقة فحسب، بل تفتح أيضًا آفاقًا جديدة لاكتشاف المجهول، وتدفع حدود المعرفة البشرية ومكانتنا داخل الكون.

وكالة أنباء إخباري