ما الذي يستخدمه علماء الفلك لتصفية “ضباب” الكون المبكر في الصور المأخوذة من التلسكوبات الراديوية؟

ما الذي يستخدمه علماء الفلك لتصفية "ضباب" الكون المبكر في الصور المأخوذة من التلسكوبات الراديوية؟

طور علماء الفلك طريقة جديدة “للرؤية” من خلال ضباب الكون المبكر حتى يتمكنوا من اكتشاف الضوء من النجوم والمجرات المبكرة ، وفقًا لتقارير RT.

لطالما كانت مراقبة ولادة هذه الأجسام هدفًا للعلماء لأنها ستساعد في تفسير كيفية تطور الكون من الفراغ بعد الانفجار العظيم إلى الكون المعقد الذي نلاحظه اليوم ، بعد 13.8 مليار سنة. يتم التحكم فيه بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد ، بالإضافة إلى مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA).

لكن بينما يدرس جيمس ويب الأطوال الموجية في الأشعة تحت الحمراء ، فإن الجيل التالي من تلسكوب SKA الأرضي – المقرر أن يكتمل بحلول نهاية العقد – سيدرس الكون المبكر باستخدام موجات الراديو.

بالنسبة للتلسكوبات الراديوية الحالية ، يتمثل التحدي في اكتشاف الإشارة الكونية من النجوم من خلال سحب الهيدروجين السميكة ، والتي تحجب الرؤية لأنها تمتص الضوء جيدًا.

يمكن أن يؤدي تشويه الإشارات الراديوية الأخرى أيضًا إلى إعاقة المسار ، وهو أحد التحديات الرئيسية التي تواجه علم الكون الراديوي الحديث.

على سبيل المثال ، الإشارات من المجرات البعيدة التي يحاول علماء الفلك اكتشافها أضعف بحوالي 100000 مرة من تلك القادمة من مجرتنا.

لكن الباحثين بقيادة جامعة كامبريدج طوروا الآن منهجية جديدة ، باستخدام الرياضيات ، تسمح لهم برؤية الغيوم البدائية وإشارات الضوضاء الأخرى من السماء. سيسمح لهم ذلك بتجنب التأثير الضار للتشوهات التي يسببها التلسكوب الراديوي.

ستسمح فكرتهم ، التي كانت جزءًا من تجربة REACH (تجربة الراديو لتحليل الهيدروجين الكوني) ، لعلماء الفلك بمراقبة النجوم الأكبر سناً من خلال التفاعل مع سحب الهيدروجين ، بالطريقة نفسها التي يمكن للمرء أن يستنتج بها منظرًا طبيعيًا بالنظر إلى الظلال في الضباب. . .

الأمل هو أنه سيحسن جودة وموثوقية أرصاد التلسكوب الراديوي بالنظر إلى هذه الفترة الرئيسية غير المكتشفة في تطور الكون.

ومن المتوقع أن تأتي الملاحظات الأولى من REACH في وقت لاحق من هذا العام.

وفي عام 2018 ، نشرت مجموعة بحثية أخرى نتيجة ألمحت إلى احتمال اكتشاف هذا الضوء المبكر ، لكن علماء الفلك لم يتمكنوا من تكرار ذلك ، مما دفعهم للاعتقاد بأن النتيجة الأصلية ربما كانت بسبب التداخل من التلسكوب المستخدم.

من أجل دراسة هذه الفترة من التطور الكوني ، والتي غالبًا ما تسمى الفجر الكوني ، يستخدم علماء الفلك خطًا يبلغ طوله 21 سم – وهو علامة للإشعاع الكهرومغناطيسي من الهيدروجين في بدايات الكون.

إنهم يبحثون عن إشارة لاسلكية تقيس التباين بين إشعاع الهيدروجين والإشعاع خلف ضباب الهيدروجين.

تستخدم المنهجية إحصائيات بايز للكشف عن إشارة كونية في وجود تداخل التلسكوب وضوضاء السماء العامة ، بحيث يمكن فصل الإشارات.

للقيام بذلك ، كانت هناك حاجة إلى أحدث التقنيات من مختلف المجالات.

يقترب تلسكوب SKA حاليًا من الاكتمال في Karoo Radio Reserve في جنوب إفريقيا ، وهو موقع تم اختياره لظروف المراقبة اللاسلكية الممتازة للسماء.