سوف يلتقط مسبار أينشتاين ذو عيون جراد البحر السماء بأكملها بالأشعة السينية

في الشهر المقبل، تسير الأمور على ما يرام، حيث سيطلق صاروخ لونج مارش تلسكوبًا مبتكرًا للغاية للأشعة السينية من النوع الذي حلم به علماء الفلك منذ عقود. تمكنت المهمة المشتركة بين الأكاديمية الصينية للعلوم ووكالة الفضاء الأوروبية من التغلب على العقبات التي أعاقت علم فلك الأشعة السينية. ومع ذلك، فإن المهمة ظلت بعيدة عن الأضواء لدرجة أنها لم تحظى بأي دعاية تقريبًا، على الأقل باللغة الإنجليزية، حتى الأيام القليلة الماضية، وحتى وقت كتابة هذا التقرير، لا يبدو أن هناك مقالة على ويكيبيديا حولها.

يمتص الغلاف الجوي فوتونات عالية الطاقة، وهو أمر محظوظ للحياة، ولكنه يعني أن كل علم الفلك بالأشعة السينية يجب أن يتم من الأقمار الصناعية أو الصواريخ. وهذه ليست نهاية التحديات التي واجهها علماء الفلك في محاولة استكشاف هذا الجزء من الطيف أيضًا. تعد مصادر الأشعة السينية أكثر ديناميكية من مصادر الضوء المرئي، أو حتى موجات الراديو. وبالتالي، من المهم أن تبحث في المكان المناسب في الوقت المناسب.

يتطلب ذلك إما وجود عدد كبير من التلسكوبات التي تشير إلى مجموعة متنوعة من الأشياء، وانتظارها للقيام بشيء ما، أو أداة واحدة ذات رؤية واسعة جدًا للسماء. واستلهاماً لمجال الرؤية الهائل الذي تلتقطه عيون الكركند، اقترح الفيزيائيون آلية منذ أكثر من ثلاثين عاماً لمسح مناطق هائلة، وهو ما لقي ترحيباً سريعاً، ولكن تنفيذه استغرق وقتاً أطول.

وقال البروفيسور كيث نوجنت، أحد مخترعي الفكرة، من جامعة ملبورن آنذاك، لصحيفة The Age: “السبب في حصولها على مثل هذه الأهمية العالية هو أن تلسكوبات الأشعة السينية الأخرى ترى جزءًا صغيرًا جدًا من السماء. وعلى الرغم من أن التلسكوبات العادية ترى جزءًا صغيرًا من السماء، إلا أن التلسكوبات التي تعمل بالأشعة السينية ترى جزءًا أصغر. كانت فكرة نوجنت هي استخدام العديد من الزوايا المكعبة، مثل عاكسات جانب الطريق التي ترجع الضوء دائمًا إلى المصدر، ولكن مع إزالة وجه واحد. مجتمعة، ترسل هذه الضوء من مساحات واسعة من السماء إلى نقطة محورية. جودة الصورة رديئة، ولكنها كافية لمعرفة مكان حدوث شيء مثير حتى تعرف الأدوات الأخرى أين تبحث.

تم إطلاق أول قمر صناعي للأشعة السينية لعين جراد البحر في عام 2020، لكن القمر الصناعي للأشعة السينية لعين جراد البحر كان بمثابة إثبات للمفهوم أكثر من كونه أداة قادرة على إجراء أبحاث كبرى.

ومع ذلك، من المتوقع أن يشهد العام المقبل قفزة هائلة بالنسبة للكركند، وأولئك الذين ألهمتهم. ومن المقرر إطلاق تلسكوب مزدوج للأشعة السينية. سيستخدم مكون تلسكوب الأشعة السينية واسع المجال (WXT) عين جراد البحر الخاصة بـ Nugent لمسح 3600 درجة مربعة (10 بالمائة من السماء) في المرة الواحدة، بحثًا عن أي شيء مثير. وعلى مدى ثلاث مدارات مدة كل منها 96 دقيقة، سيغطي السماء بأكملها تقريبًا. سوف يقوم تلسكوب الأشعة السينية للمتابعة الأكثر تقليدية (FXT) بمجال رؤية قدره درجة واحدة بالتحقيق في ما يبدو واعدًا للغاية في ذلك الوقت.

سيتم تحديث المراصد الأرضية باستمرار، لذلك إذا وجدت WXT أي شيء يبدو من المحتمل أن يكون مثيرًا للاهتمام عند أطوال موجية أخرى أيضًا، فيمكنها الانضمام إليها.

وتقود المشروع الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، التي تبدو متناقضة بشأن الاهتمام بعملها خارج الصين. فمن ناحية، أطلقوا على المهمة اسم مسبار أينشتاين. يبدو ربط الأداة بالفيزيائي الشهير بمثابة خطوة علاقات عامة واضحة. ومع ذلك، من الصعب العثور على أشكال أخرى من الترويج، بخلاف طبعة أولية غير منشورة تصف المهمة مع ذكر الحد الأدنى من التفاصيل على موقع CAS الإلكتروني.

وفي مقابل توفير بعض الأجهزة وبعض النصائح الفنية، حصلت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) على إمكانية الوصول إلى 10% من بيانات التلسكوب، وقررت الأسبوع الماضي إخبار العالم بذلك. ولم يقتصر بيانهم الإعلامي على إعادة تسمية المهمة فحسب، بل كشف أيضًا عن أنه من المقرر إطلاقها في يناير. ربما بلباقة، في ضوء التأخيرات العديدة التي شهدها تلسكوب جيمس ويب الفضائي وتجربة عين الكركند الخاصة بوكالة ناسا، لم يذكروا أن هذا تأخر عن الموعد المحدد ببضعة أشهر فقط.

وقال إريك كولكرز من وكالة الفضاء الأوروبية في البيان: “بفضل تصميمه المبتكر، يستطيع مسبار أينشتاين مراقبة مساحات كبيرة من السماء في لمحة واحدة”. “وبهذه الطريقة يمكننا اكتشاف العديد من المصادر الجديدة وفي نفس الوقت دراسة سلوك ضوء الأشعة السينية القادم من الأجرام السماوية المعروفة على مدى فترات طويلة.”

من المأمول أن يعمل مسبار أينشتاين على تحسين معرفتنا بمدى شيوع الثقوب السوداء، والطريقة التي تتغذى بها على المادة المحاصرة بواسطة جاذبيتها. ومن خلال التقاط الأشعة السينية الصادرة في اللحظات الأولى لانفجارات المستعرات الأعظم، قد يجيب على العديد من الأسئلة حول هذه الأحداث التي لا تنتج ثقوبًا سوداء ذات كتلة نجمية فحسب، بل تزرع الكون بالعناصر.

بالاشتراك مع شبكة كاشف LIGO، يمكن لمسبار أينشتاين أيضًا أن يساعدنا في التعرف على الأحداث التي تنتج موجات الجاذبية، مما يساعد في إكمال بعض أهم أعمال العملاق العلمي الذي سمي باسمه.

المصدر