التلسكوب الراديوي

التلسكوب الراديوي (بالإنجليزية: Radio Telescopes) هو أداة فلكية تتكون من جهاز استقبال لاسلكي ونظام هوائي، تُستخدم للكشف عن إشعاع التردد الراديوي المنبعث من مصادر خارج الأرض مثل: النجوم والمجرات والأقمار، والتي تمتلك أطوال موجية تتفاوت بين الـ 10 أمتار (30 ميغا هرتز [MHz]) و 1 مم (300 جيجاهرتز [GHz])، ونظرًا لأن أطوال الموجات الراديوية أطول بكثير من موجات الضوء المرئي، كان لا بد لحجم هذه التلسكوبات الراديوية أن يكون كبيراً جدًا من أجل الوصول إلى دقة التلسكوبات البصرية.[١]




تم الانتهاء من أول تلسكوب لاسلكي كبير قابل للتوجيه بالكامل في عام 1957 من قبل المهندس والفيزيائي برنارد لوفيل في محطة جودريل بنك (Jodrell Bank Observatory) الأمريكية.




أجزاء التلسكوب الراديوي ومبدأ عمله

التلسكوب الراديوي هو ببساطة تلسكوب مصمم لاستقبال موجات الراديو من الفضاء في أبسط أشكاله، ويتكون من ثلاثة مكونات:[٢]

  • هوائي واحد أو أكثر: لتجميع موجات الراديو الواردة، حيث تتكون معظم الهوائيات من أطباق مكافئة تعكس موجات الراديو إلى جهاز الاستقبال، لتعمل بنفس مبدأ المرآة المنحنية التي تعمل على تجميع وتركيز الضوء المرئي على نقطة معينة.
  • جهاز استقبال ومكبر للصوت: لرفع إشارة الراديو الضعيفة للغاية إلى مستوى قابل للقياس، وتعتبر مكبرات الصوت هذه الأيام حساسة للغاية وعادةً ما يتم تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة للغاية؛ لتقليل التداخل الناتج عن الضوضاء الحرارية لحركة الذرات في المعدن.
  • مسجل: للاحتفاظ بسجل للإشارة، تسجل معظم التلسكوبات الراديوية في الوقت الحاضر مباشرة على شكل من أشكال قرص ذاكرة الكمبيوتر حيث يستخدم علماء الفلك برامج متطورة لمعالجة البيانات وتحليلها.


استخدامات التلسكوب الراديوي

تُعد الموجات الراديوية واحدة من أكثر النطاقات الطيفية إثارة للاهتمام وإفادة في علم الفلك، لينعكس عنها فوائد واستخدامات عدة للتلسكوب الراديوي ومنها:[٣][٤]

  • تسمح التلسكوبات الراديوية لعلماء الفلك بدراسة أنواع عديدة من المصادر الراديوية خارج كوكب الأرض.
  • تُستخدم التلسكوبات الراديوية لقياس درجات حرارة سطح جميع الكواكب ، وكذلك بعض أقمار المشتري وزحل.
  • استخدم علماء الفلك أيضًا ملاحظات الرادار لتصوير المعالم على سطح كوكب الزهرة ، المحجوب تمامًا عن الفحص البصري بسبب الغطاء السحابي الثقيل الذي يحجب الكوكب بشكل دائم.
  • باستخدام التلسكوبات الراديوية المجهزة بمقاييس طيفية حساسة ، اكتشف علماء الفلك الراديوي حوالي 150 جزيئًا منفصلاً، بما في ذلك المركبات الكيميائية المألوفة مثل الماء والفورمالديهايد والأمونيا والميثانول والكحول الإيثيلي وثاني أكسيد الكربون.
  • اكتشفت التلسكوبات الراديوية مجرات راديوية قوية أبعد من نظام مجرة ​​درب التبانة.


مزايا التلسكوب الراديوي

للتلسكوبات الراديوية مزايا عديدة جعلتها المفضلة عند علماء الفلك والفيزيائين، ومنها ما يلي:[٥]

  • لا يتم حظر موجات الراديو بواسطة السُحب، ولا تتأثر بالغلاف الجوي للأرض، وبالتالي يمكن للتلسكوبات الراديوية استقبال الإشارات أثناء الغطاء السحابي.
  • يمكن استخدام التلسكوبات الراديوية في النهار وكذلك في الليل.
  • يمكن للتلسكوبات الراديوية اكتشاف سحب باردة من غاز الهيدروجين في الفضاء، وهذه السُحب الكبيرة من الغازات مهمة؛ لأنها مسقط رأس النجوم.
  • لا تتأثر موجات الراديو بجزيئات الغبار في الفضاء؛ مما يمنح علماء الفلك الراديوي مناظر غير محجوبة.
  • تصبح بعض الأجسام الساخنة أكثر سطوعًا عند أطوال موجات الراديو مقارنة بأطوال موجات الضوء المرئي.


أشهر التلسكوبات الراديوية

يستخدم علماء الفلك الراديوي المحترفون أكبر التلسكوبات الراديوية في العالم لالتقاط الإشارات الموجية بصورة واضحة ودقيقة، وفيما يلي قائمة بأكبر التلسكوبات الراديوية في العالم وأهمها:[٦]


مرصد VLA ) Very Large Array)

أحد أشهر التلسكوبات الراديوية في العالم، إذ يتشكل من 27 هوائيًا لاسلكيًا في مصفوفين على شكل حرف Y في سهول سان أوجستين على بعد خمسين ميلاً غرب سوكورو، نيو مكسيكو الأمريكية، ويبلغ قطر كل هوائي في هذا التلسكوب 25 مترًا، حيث يتم تجميع البيانات الواردة من الهوائيات إلكترونيًا لإعطاء دقة عرض هوائي يبلغ قطره 36 كم، مع حساسية مكافئة لطبق يبلغ قطره 130 مترًا .[٧]


مرصد أريسيبو (Arecibo)

يقع هذا المرصد الفلكي على بعد 16 كم جنوب مدينة أريسيبو في جزيرة بورتوريكو، فكان موقعًا لأكبر تلسكوب لاسلكي أحادي الوحدة في العالم حتى عام 2016، تم بناء هذه الأداة الضخمة في أوائل الستينيات، لِينتج خرائط رادارية مفصلة لسطح كوكب الزهرة والكويكبات القريبة من الأرض، وأجرى دراسات مفصلة عن الأيونوسفير للأرض، فقدم بذلك مساهمات كبيرة في مجال دراسات النجوم النابضة وغاز الهيدروجين في المجرات.[٨]


التلسكوب الراديوي الكروي ذو الفتحة البالغة خمسمائة متر (FAST)

هو تلسكوب لاسلكي يقع في جنوب غرب الصين، يتكون من طبق بقُطر 500 متر ثابت تم بناؤه في منخفض طبيعي محاط بالمناظر الطبيعية، وهو أكبر تلسكوب لاسلكي في العالم يقوم بكشف الهيدروجين المحايد على حافة الكون، وإعادة بناء صور الكون المبكر، وإجراء مسح طيفي لاسلكي عالي الدقة، بالإضافة إلى الكشف هن إشارات الفضاء الضعيفة، والمشاركة في البحث عن ذكاء خارج الأرض.[٩]


المراجع

  1. ↑ Kenneth I. Kellermann, "radio telescope", britannica, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  2. ↑ "How does a Radio Telescope Work?", atnf.csiro, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  3. ↑ "Major applications of radio telescopes", britannica, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  4. ↑ Tim Trott. (1/4/2019), "5 Radio Telescope Discoveries That Are Significant In Astronomy", lonewolfonline, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  5. ↑ "Earth Based Telescopes – Radio Telescopes", passmyexams, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  6. ↑ "Largest radio telescopes in the world", radio2space, 12/9/2013, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  7. ↑ "Welcome to the Very Large Array!", vla.nrao, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  8. ↑ "Arecibo Observatory", britannica, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  9. ↑ "Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope", fast, Retrieved 26/6/2022. Edited.