کیهان در انتظار راز گشایی بزرگ ترین رادیو تلسکوپ جهان

وقتی به نمایش با شکوه آسمان شب چشم می‌دوزیم هر چیزی را که نور مرئی از خودش ساطع می‌کند مشاهده می‌کنیم؛ ولی به‌رغم همه جلوه‌های زیبا و درخشان صحنه، یک جای کار می‌لنگد و از کامل نبودن این نمایش بزرگ حکایت دارد. شنونده ارکستری که هوش و حواسش را تنها به نوای برآمده از ساز ویولن سپرده نیز در حال از دست دادن بخش مهم و بزرگ این نمایش موسیقی است. شنونده برای درک کامل عظمت و شکوه واقعی ارکستر ناگزیر از گوش سپردن به تمامی آلات موسیقی است.

کد خبر: ۴۰۱۸۱۲

همین قضیه در مورد آسمان شب نیز صدق می‌کند؛ ما نیز برای درک کامل و واقعی ماهیت اجرام آسمانی و رازگشایی از پوشیده ترین اسرار آنها ، ناگزیر از پاییدن کل تشعشع ساطع شونده از آنها هستیم. در این میان پروژه بزرگ SKA (آنتن کیلومتر مربعی) با هدف تدارک یک نظام رصدگری توانمند برای پوشش انتشارات عالم، قصد دارد با قد و قواره قاره‌ای خود به طور بالقوه‌ای نظرگاه ما از عالم را وارونه سازد.

پروژه SKA در واقع سامانه‌ای از هزاران آنتن رادیویی به هم پیوسته است که برای عملیاتی شدن کامل مأموریتش در سال 2024 به منظور رصد بسامدهای رادیویی عالم برنامه‌ریزی می‌شود. این پروژه تداخل سنج عظیم برای یافتن جواب‌هایی برای بزرگ‌ترین پرسش‌های مطرح در دانش اختر فیزیک مدرن تمام کوشش خود را به کار خواهد بست.

اما مبنای کار پروژه نسبت به پرتو گستری رادیویی عالم و ترجیح آن بر رصد نور مرئی را بیش از همه باید در سهم این پرتوها در ترکیب طیف الکترومغناطیسی مرتبط دانست. نور مرئی تنها بخش خردی از طیف الکترومغناطیسی (ES) را می‌سازد. امتداد انتهای بنفش طیف نور مرئی به نور ماورای بنفش، پرتوهای ایکس و گاما می‌رسد و امتداد انتهای قرمز نور مرئی به نور مادون قرمز، امواج مایکروویو و امواج رادیویی ختم می‌شود. وجه تمایز همه این پرتوها در خاصیتی به نام طول موج است که براساس آن پرتوهای گاما کوتاه‌ترین (طول موج 12ـ10متری) و امواج رادیویی بلندترین (طول موج ده‌ها کیلومتری) محسوب می‌شوند. با این حال چالش واقعی برای اخترشناسان وجود لایه مختصر و مفید چتر محافظتی حیات پیرامون زمین است. جو زمین هر چند ممکن است بخش اعظم تشعشع یونیزه‌کننده فضایی را دور نگه دارد و حامی حیات آن و ساکنانش باشد، اما توانایی اخترشناسان برای مشاهده کامل طیف الکترومغناطیسی را نیز مانع می‌شود. اخترشناسان نیز به منظور مشاهده تشعشع سد شده و دور زدن مانع دست و پاگیر جو دست به دامن روانه‌سازی تلسکوپ‌ها به فضا شده‌اند. خوشبختانه نور مرئی، بخشی از نور مادون قرمز نزدیک و امواج رادیویی باعث عبور سرتاسری آن تا به سطح زمین می‌شوند و همین رصدهای نجومی را امکان‌پذیر می‌سازد.

برنامه بین‌المللی SKA نیز می‌خواهد از این قابلیت برای رصد بسامدهای رادیویی از زمین استفاده کند و راه اندازی بزرگ‌ترین رادیو تلسکوپ جهان را در دستور کار خود قرار داده است. پروژه SKA که مخفف عبارت «دستگاه آنتن کیلومتر مربعی» است در حالی عنوان بزرگ‌ترین رادیو تلسکوپ دنیا را یدک می‌کشد که متشکل از چند هزار آنتن بشقابی 15 متری پخش شده در میان یک قاره است. این رصدخانه پهناور رادیویی به نوعی بزرگ ترین تداخل سنج جهان نیز به شمار می‌رود چرا که سیگنال‌های برآمده از هزاران آنتن بشقابی 15 متری متصل به هم را مرتبط خواهد کرد و از رهگذر آن قادر به ایجاد سطح دریافتی معادل یک رادیو تلسکوپ با بشقاب یک کیلومتر مربعی خواهد شد. با توجه به غیرعملی بودن ساخت چنین بشقاب بزرگ واحدی، باید اذعان کرد تدارک رادیو تلسکوپی با چنین بشقاب عظیمی می‌تواند دارای مزایای بالقوه و راهگشایی برای مقاصد رصدگری باشد. کارشناسان پروژه معتقدند مساحت کلان دریافت سیگنال SKA قادر به تأمین حساسیت برتری خواهد بود که در مقایسه با آنچه بشقاب‌های کوچک‌تر می‌توانند عرضه کنند، توان چشمگیری دارد. ضمن این که ایستگاه‌های مضاعفی از آنتن‌ها در امتداد بازوهای مارپیچی جای داده خواهند شد که محدوده را به بیش از 3000 کیلومتری ناحیه هسته مرکزی می‌کشانند و به لطف این توانمندی، تصاویری با وضوح بسیار بالا را فراهم خواهد کرد.

نکته جالب توجه در مورد این پروژه 5‌/‌1 میلیارد یورویی (2‌/‌2 میلیارد دلار) موقعیت مکانی برپایی آن است که هنوز مشخص نشده ولی در آفریقای جنوبی یا استرالیا‌- نیوزیلند خواهد بود و تصمیم نهایی برای این گزینه‌ها در سال 2012 گرفته می‌شود. البته زمان بندی پروژه که از عملیاتی شدن و شروع مأموریتش در سال 2024 خبر می‌دهد، موضوعی است که متأسفانه ما را به انتظاری طولانی وامی‌دارد اما تا آن زمان برای 70 سازمان از 20 کشور مختلف که مشغول توسعه و پیشبرد این برنامه بین‌المللی هستند، کارهای زیادی برای انجام گرفتن وجود خواهد داشت. موضوع مهم دیگری که انتظار چندین ساله و همچنین تلاش‌های جمعی و دشواری‌های کار را قابل تحمل و خوشایند می‌سازد، لحظه شماری برای کلید خوردن این پروژه عظیم، شنود اصوات عالم و غنیمت‌های ارزشمندی خواهد بود که پیشکش می‌کند.

به اعتقاد صاحب نظران مباحث کیهان‌شناسی و اجرام سماوی، شروع این مأموریت خطیر به برخی از مهم‌ترین پرسش‌های بی‌پاسخ فیزیک نجومی جواب خواهد داد. به عنوان نمونه SKA می‌تواند به ترسیم نقشه توزیع کیهانی هیدروژن نائل شود که به درک انرژی تاریک اسرار آمیز عالم کمک خواهد کرد؛ منبع مرموزی که تصور می‌شود عامل محرک و گرداننده انبساط عالم است.

تحقیق در مورد هوش فرازمینی همواره در صدر فهرست مأموریت‌های راه‌اندازی رادیو تلسکوپ‌ها قرار دارد و پروژه SKA قادر به مراقبت و جستجوی ضعیف‌ترین سیگنال‌های فرازمینی و همچنین تحقیق برای یافتن شواهدی از ملکول‌های پیچیده و بلوک‌های ساختمانی حیات خواهد بود.

از طرفی این پروژه تلاش خواهد داشت تا نگاهی به گذشته و زمانی بیندازد که نخستین ستارگان پا به عرصه گذاشتند و همچنین نگاه خود را به جایی برساند که نخستین ستارگان و سیاهچاله‌ها شکل گرفتند. میدان‌های مغناطیسی که در فضا هستند از جمله موضوعات مورد توجه دانشمندان به شمار می‌روند؛ اما مطالعه نقشه‌های سه‌بعدی از مغناطیس‌های کیهانی که می‌تواند ماحصل این پروژه بزرگ باشد، ما را نسبت به درک نحوه عملکرد آنها در پایا سازی و موازنه کهکشان‌ها و همچنین نحوه نفوذشان بر روند تکامل اختری یاری خواهد کرد.

در این میان و در حالی که برپایی و ایجاد یک رادیو تلسکوپ عظیم به خودی خود موضوعی بسیار جذاب و وسوسه‌کننده محسوب می‌شود و تحقیقات علمی نیز شاهد و ناظر بر اهمیت و ارزش بالای آن هستند، اما وجود یک تحقیق و بررسی نهایی که برنامه ریزی آن با پروژه رادیو تلسکوپ همراه شده بر جذابیت و حاشیه‌های آن افزوده است. این تحقیق همچنین به انیشتین و بررسی این موضوع که در قانون نسبیت عام، حق با وی بوده است یا خیر، می‌پردازد. پروژه رادیو تلسکوپ سعی دارد این نظریه را موشکافانه مورد آزمایش قرار دهدو چه بسا نتایجی نیز به دست آید که دیدگاه ما از زمین و فراسوی آن را تغییر دهد.