الشيء التالي في علم الفلك – الجزء الثالث – إشارات من عالم بعيد

وفي المقال الثالث من السلسلة سنركز على تلسكوب كيبلر الذي سيبحث عن الحياة في النجوم البعيدة، وسنقدم تلسكوبات درست الانحراف الزمني في السماء وتوسع الكون

كبلر - في انتظار الإشارات من عالم بعيد

الراعي: ناسا
الموقع: مسار الأرض حول الشمس
التكلفة: 467,000,000 دولار
الإنجاز المتوقع: 2007

هل سبق لك أن تساءلت عما إذا كانت هناك حياة خارج كوكب الأرض؟ سيكون من الرائع أن يلوح كائن فضائي مجاور بيده ويقول "مرحبًا! انا هنا!". المشكلة هي أننا لم نقترب حتى من بناء تلسكوب يمكنه اكتشاف كائن فضائي وهو يلوح بيده. لا يمكننا حتى بناء تلسكوب يمكنه رؤية كوكب حول نجم. أقصى ما يمكننا فعله هو استنتاج وجود الكواكب من خلال اكتشاف قوة جاذبيتها للنجم الأم، وهذه التقنية، التي تسمى السرعة الشعاعية، تقتصر على عمالقة الغاز بحجم نبتون على الأقل. لقد اكتشفنا حتى الآن 150 كرة غاز غريبة. لا يمكننا حتى الآن رؤية أي شيء يشبه الأرض. لا يوجد شيء قوي بما فيه الكفاية للسماح لهذا النوع من الكائنات الفضائية بالوجود. ولكن ربما يمكننا أن نرى إشارته.
تخيل كائننا الفضائي الودود يجلس على كوكب يدور حول نجمه الأم "على الحافة": من وجهة نظرنا، يختبئ الكوكب خلف النجم ثم يعبر أو يمر بوجه النجم أثناء دورانه. وعندما يمر الكوكب أمام النجم، فإنه سيحجب جزءًا صغيرًا من ضوء ذلك النجم. سيظهر النجم كأنه خافت، أي كأنه يرسل إشارة. إذا تمكنا من رؤية هذا التعتيم، فلن نعرف ما إذا كان الكائن الفضائي موجودًا هناك بالفعل، لكننا سنعرف أن هناك صخرة صلبة ليجلس عليها.

كبلر - الهوائي والمجموعة الشمسية

وهذا هو الدافع وراء مهمة كيبلر، والتي من المقرر إطلاقها في أكتوبر 2007. كيبلر هو من بنات أفكار عالم الفضاء في مركز أبحاث ناسا الذي بدأ في اختبار إمكانية اكتشاف الكواكب المتحركة في عام 1984. وفي وقت مبكر، أدرك مدى صعوبة ذلك. يكون لكشف الكواكب لطيفة في حجم الأرض. إذا كان كل نجم في السماء لديه كوكب بحجم الأرض يتحرك حوله، فمن وجهة نظرنا فإن نجمًا واحدًا فقط من كل 200 سيتحرك عبر الكوكب. علاوة على ذلك، فإن الكواكب الصخرية صغيرة جدًا لدرجة أنه يلزم وجود أجهزة كشف قادرة على تمييز الخفوت الصغير داخل سطوع النجم - واحد في مائة ألف. المهمة مشابهة لاكتشاف حبة رمل تحلق بالقرب من لمبة بعيدة.
للتغلب على مشكلة كوكب واحد في 200، سيتعين على كيبلر فحص العديد من النجوم. وسيشير التلسكوب، الذي يبلغ عرضه 0.95 مترًا، إلى اتجاه أحد أذرع مجرة ​​درب التبانة وسيلتقط مجالًا بصريًا هائلاً: أكثر من 100 درجة مربعة من السماء، و20 قطرًا قمريًا في كل اتجاه. وبعد ذلك سوف ينتظر. على عكس معظم التلسكوبات، التي تقوم بمسح السماء لاكتشاف أنواع مختلفة من الأشياء محل الاهتمام، سيثبت كيبلر نظره على تلك النجوم الشبيهة بالشمس البالغ عددها 100,000 ألف دون أن يتحرك. سوف تكون كيبلر كاميرا عملاقة للسماء. إذا خفت أحد تلك النجوم ولو قليلاً، فسنراه. الكواكب الصخرية صغيرة والكواكب الغازية كبيرة. وسيكون كيبلر قادرا على حساب حجم الكوكب بدقة تصل إلى 7 بالمئة، وبالتالي سيكون قادرا على تحديد أي من الكواكب التي سيتم اكتشافها صخرية. بالإضافة إلى ذلك، سيتم قياس المدارات للتحقق من أي الكواكب مناسبة للسكن من حيث درجات الحرارة التي تسمح بوجود الماء وبالتالي وجود كائنات فضائية صديقة أيضًا.
والأهم من ذلك أن كيبلر سوف يرصد عينة ضخمة من النجوم. هذا هو أول بحث عن الكواكب الخارجية يركز على مكان واحد. وسوف تولد الإحصاءات. ونتيجة لذلك، فإن الاستنتاجات التي يستخلصها ستخبرنا أكثر بكثير مما إذا كانت الكواكب الشبيهة بالأرض موجودة أم لا. وسوف يخبرنا عن مدى شيوع مثل هذه الكواكب أو ندرة وجودها. إذا تم اكتشاف عدد كبير من الكواكب الأرضية، فهذا يعني أن هناك الكثير من الحياة في الفضاء.

kepler.arc.nasa.gov

تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير

أفلام تشوه الزمن في السماء

تم تصميم LSST لتحويل رسم الخرائط الكونية إلى تصوير سينمائي سماوي. ستجعل الأفلام تشوه الزمن في الكون المرئي لمعرفة ما تغير هناك. وسيقوم بكشف وتتبع واختبار جميع الكويكبات القريبة من الأرض والتي يزيد عرضها عن 130 مترًا. ومن المثير بشكل خاص إمكانية التحقيق في عدد من الأشياء التي تومض بالضوء الأزرق والتي تم اكتشافها مؤخرًا والتي لا يزال مصدرها غير معروف.

الإنجاز المتوقع: 2013

lsst.org
مسبار تسريع المستعر الأعظم

الطاقة السوداء لا يمكن أن تختبئ

في عام 1998، أعلن علماء الكونيات أن هناك قوة غير معروفة تعمل على توسيع الكون. لكننا لا نعرف ما هي هذه "الطاقة السوداء" فحسب، بل لا نعرف حتى ما إذا كانت قوة ثابتة أم متغيرة. للإجابة على هذا السؤال، يحتاج علماء الكونيات إلى بيانات تاريخية أفضل عن التوسع الكوني. ولهذا الغرض، سيتم تقديم القمر الصناعي SNAP، الذي سيقيس آلاف الأقزام البيضاء -بقايا انفجارات السوبرنوفا- لرصد توسع الكون مع مرور الوقت.

الإنجاز المتوقع: 2015

snap.lbl.gov

متذوق الفيزياء الفلكية - الكون
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~200534213~~~249&SiteName=hayadan