کار ناتمام محققان با آرسیبو

مدیریت این تلسکوپ بر‌عهده موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا (INAF) است که بودجه آن را با همراهی سازمان فضایی ایتالیا (ASI) و منطقه ساردینیا تامین کرده است.

این تلسکوپ رادیویی یکی از ۲۲ سازه‌ای است که «شبکه تداخل خط پایه بسیار طولانی اروپا» را می‌سازد؛ از این‌رو خبرنگار جام‌جم با سرجو پُپی (Dr. Sergio Poppi)، مسؤول عملیاتی اس.آر.تی گفت‌وگویی تلفنی درباره فعالیت‌های دستگاه و همکاری آن با تلسکوپ‌های رادیویی دیگر نقاط جهان به‌ویژه پروژه‌های مشترک ناتمام با تلسکوپ معروف آرسیبو انجام داده که در ادامه می‌خوانید.

تلسکوپ رادیویی ساردینیا از سال ۱۳۹۱ شمسی /۲۰۱۲ میلادی فعالیت می‌کند. این دستگاه روی کدام پدیده‌ها و اجرام کیهانی متمرکز است؟

این تلسکوپ رادیویی دستگاهی هدایت‌پذیر است و می‌تواند طیف متنوعی از پژوهش‌ها را انجام دهد. برای‌ مثال قادر است اجرامی مثل تپ‌اخترها را که از منظر پژوهشی بسیار جالب‌ توجهند رصد کند. همچنین، تلسکوپ رادیویی ساردینیا بررسی می‌کند که در مناطق ستاره‌زا کدام مواد شیمیایی بیشترین فراوانی را دارند. یکی دیگر از پژوهش‌های ‌اس.آر.تی مطالعه میدان ‌مغناطیسی کهکشانی و میان‌کهکشانی است. فعالیت‌های خورشیدی و زباله‌های فضایی هم از دیگر پژوهش‌های این تلسکوپ رادیویی به‌شمار می‌رود.

بررسی زباله‌ های فضایی بااستفاده از تلسکوپ رادیویی، پروژه جالبی به‌نظر می‌رسد. درباره‌اش توضیح می‌دهید؟

زباله‌های فضایی به تکه‌هایی گفته می‌شود که از قمرهای مصنوعی و ماهواره‌هایی که از خدمت خارج یا منهدم شده‌اند جدا می‌شود. پژوهشی که تلسکوپ رادیویی ساردینیا روی آن کار می‌کند بخشی از پروژه بزرگی است که ازسوی سازمان فضایی اروپا (ESA) تعریف شده و بودجه آن را اتحادیه اروپا تامین می‌کند و از مشارکت موسسات تحقیقات فضایی و نجومی بسیاری در سراسر اروپا بهره می‌گیرد. در این مطالعه، تلسکوپ رادیویی از بازتاب‌های راداری استفاده می‌کند که موج‌هایی را به‌سمت مدارهای مشخصی گسیل می‌کند. وقتی یک زباله فضایی از مسیر دامنه آنتن رادار عبور می‌کند، تلسکوپ رادیویی بازتاب سیگنال‌های آن را ردیایی می‌کند؛ به‌این‌ترتیب می‌توان مسیر پرواز این اجرام مصنوعی را که می‌توانند بسیار خطرناک باشند تعیین کرد.

از نتایج اخیری که تلسکوپ رادیویی ساردینیا به‌دست آورده برای خوانندگان جام‌جم بگویید.

پیش ‌از پاسخ به این سوال اجازه بدهید بگویم درهای اس.آر.تی برای انجام پژوهش ‌روی همه دانشمندان جهان باز است و در حال ‌حاضر بسیاری از اخترفیزیکدانان دنیا پروژه‌هایی را برای این تلسکوپ رادیویی ارائه کرده‌اند. یکی از موارد اخیری که به ذهنم می‌آید مربوط به مطالعه‌ای است که گروهی از دانشمندان دانشگاه رم باهدف مطالعه روی پدیده «گسیل ناهنجار گردوغبار»، نقشه‌برداری از کهکشان آندرومدا را پیشنهاد کردند. این پژوهش بر پاسخ به این پرسش متمرکز است که آیا گرد و غبار میان‌ستاره‌ای بر پایه بسامدها و شرایط معینی گسیل می‌شود؟ این تحقیقات که با همکاری گروه‌های بین‌المللی ازجمله موسسه اخترفیزیک جزایر قناری، دانشگاه بریتیش‌کلمبیا و موسسه فناوری کالیفرنیا انجام و نتایج آن در ژورنال اخترفیزیک منتشر شد درجست‌وجوی گسیل‌هایی بود که در مدل‌های میدان مغناطیسی و مدل‌های تابش گرمایی پیش‌بینی نشده است. نتیجه این مطالعه به نقشه‌برداری کاملی از کهکشان آندرومدا در ریزموج، با طول‌موج ۵/۴ سانتی‌متر و با بسامد ۷/۶ گیگاهرتز انجامید و مشاهده کرد که علاوه‌ بر گسیل کلاسیک مربوط به کنش و واکنشی که بین ماده میان‌ستاره‌ای و میدان ‌مغناطیسی آندرومدا وجود دارد، این کهکشان دارای یک «موج ناهنجار» اضافی هم است که نمی‌توان آن را با مدل‌هایی که گفتم، توضیح داد. نتیجه جالب توجه دیگری که با استفاده از تلسکوپ رادیویی ساردینیا به‌دست آمد مربوط به پژوهشی است که انفجار رادیویی سریع (fast radio burst) را مطالعه می‌کند. در نجوم رادیویی، انفجارهای رادیویی سریع گسیل‌های رادیویی بسیار پرانرژی، ناگهانی، سریع و گذرایی است که طول‌شان بین کسری از یک میلی‌ثانیه تا چندمیلی‌ثانیه متغیر است. اس.آر.تی توانست این انفجارها را در بسامد پایین (حدود ۴۰۰ مگاهرتز) زیر نظر بگیرد.

به‌تازگی چین اعلام کرده است تلسکوپ کروی با دیافراگم ۵۰۰ متری (FAST) می‌تواند از آوریل ۲۰۲۱ (از اواسط فروردین تا اواسط اردیبهشت ۱۴۰۰) مورد استفاده دانشمندان سراسر جهان قرار بگیرد. تلسکوپ رادیویی ساردینیا همکاری مشابه آرسیبو را با فَست خواهد داشت؟

بله این همکاری می‌تواند ایجاد شود، چون درحال‌حاضر هم ما با دو تلسکوپ رادیویی چینی دیگر همکاری داریم که یکی از آنها تلسکوپ رادیویی ۶۵ متری شانگهای است که «تیان‌ما» نام دارد و هم‌سن و بسیار شبیه به اس.آر.تی است و با «شبکه تداخل خط پایه بسیار طولانی اروپا» (European VLBI Network) مشارکت می‌کند. از آنجا که ما هم عضو این شبکه تلسکوپ‌های رادیویی هستیم با تیان‌ما همکاری داریم.

بسیاری از علاقه‌مندان به نجوم معمولا می‌پرسند چگونه امواج رادیویی تابش‌شده از چشمه‌های رادیویی مختلف می‌تواند از طریق داده‌های جمع‌آوری ‌شده با تلسکوپ رادیویی به تصاویر قابل دیدن تبدیل شود. پاسخ شما چیست؟

ببینید تلسکوپ‌های رادیویی، چشمی ندارد. ما می‌دانیم که بعضی از پدیده‌های فیزیکی علاوه‌ بر نور مرئی، امواج رادیویی هم گسیل می‌کند. کاری که ما انجام می‌دهیم برای ‌مثال، اندازه‌گیری شدت این امواج رادیویی است. به این ترتیب منطقه‌ای از آسمان را درنظر می‌گیریم و شدت امواج رادیویی نقاط مختلف آن را اندازه‌گیری می‌کنیم و سپس به نوعی گرافیک می‌رسیم که در آن، نقاط با شدت کمتر با رنگ‌های سردتر و نقاط با شدت بیشتر با رنگ‌های گرم‌تر ترسیم می‌شود. با این‌ روش، موفق می‌شویم نقشه آن منطقه از آسمان را بازسازی کنیم. این شیوه تقریبا شبیه کاری است که چشم ما انجام می‌دهد و ما جاهایی که نور بیشتر است را روشن‌تر و جاهایی که نور کمتر است را تاریک‌تر می‌بینیم. کار دیگری که انجام می‌دهیم تجزیه سیگنال‌های جمع‌آوری‌شده به بسامدهای آن با استفاده از دستگاه طیف‌نگار است. کاری که کمابیش شبیه پدیده رنگین‌کمان است. سپس می‌بینیم در کدام بسامد نسبت به بسامد نزدیکش افزایش سیگنال را داشته‌ایم. با این ‌روش می‌توانیم نوع ماده شیمیایی را که در آن منطقه فراوان‌تر است شناسایی کنیم.

جامعه اخترفیزیک جهان در ماه‌های اخیر خبر غم‌انگیزی درباره فروپاشی کامل رصدخانه آرسیبو در پورتوریکو شنید. شاید بتوان گفت که به ‌لطف سینما و به‌خصوص فیلم «تماس»، آرسیبو یکی از شناخته‌شده‌ترین تلسکوپ‌های رادیویی در جهان بود و درواقع بیشتر مردم مفهوم تلسکوپ رادیویی را فقط با این دستگاه غول‌پیکر می‌شناختند. واکنش شما بعد از شنیدن این خبر چه بود؟

برای من بسیار شوکه‌کننده بود. زیرا آرسیبو فقط یک رادیوتلسکوپ تاریخی نبود؛ بلکه تا همین اواخر هم پژوهش‌های تراز اولی را انجام می‌داد و ما هم چند همکاری مشترک با آن داشتیم. وضعیت اس.آر.تی به‌گونه‌ای است که می‌تواند هم به‌روش تک‌بشقاب (single dish) و هم به‌روش تداخل خط پایه بسیار طولانی (VLBI) فعالیت کند. در این روش گروهی از تلسکوپ‌های رادیویی هم‌زمان روی یک جرم آسمانی متمرکز می‌شوند و این‌گونه یک دستگاه واحد را می‌سازند. در چند پروژه، ما و آرسیبو به‌همراه چند تلسکوپ رادیویی دیگر در اروپا تلسکوپی با وضوح برابر با قطر چندهزار کیلومتر را ساخته بودیم. این پروژه‌ها هنوز در مرحله توسعه هستند و شروع آنها برای چند ماه آینده پیش‌بینی شده بود که متاسفانه آرسیبو به چنان سرنوشتی غم‌انگیز دچار شد.

هدا عربشاهی - دانش روزنامه جام جم