علم الفلك

الموسوعة الحرة
رسم توضيحي لاستخدام التداخل في نطاق الطول الموجي البصري لتحديد المواقع الدقيقة للنجوم. بإذن من وكالة ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

علم القياس الفلكي هو أحد فروع علم الفلك الذي يتضمن قياسات دقيقة لمواقع وحركات النجوم والأجرام السماوية الأخرى . وهو يوفر معلومات عن الحركة والأصل الفيزيائي للنظام الشمسي ومجرة درب التبانة .

تاريخ

فن مفهومي لمركبة الفضاء TAU ، وهي دراسة أجريت في ثمانينيات القرن العشرين والتي كانت ستستخدم مسبارًا سابقًا بين النجوم لتوسيع الأساس لحساب المنظر النجمي لدعم القياسات الفلكية.

يرتبط تاريخ علم القياس الفلكي بتاريخ كتالوجات النجوم ، والتي منحت علماء الفلك نقاط مرجعية للأجسام في السماء حتى يتمكنوا من تتبع تحركاتها. ويمكن إرجاع ذلك إلى عالم الفلك اليوناني القديم هيبارخوس ، الذي استخدم حوالي عام 190 قبل الميلاد كتالوج أسلافه تيموخاريس وأريستلوس لاكتشاف تقدم الأرض . وفي القيام بذلك، طور أيضًا مقياس السطوع الذي لا يزال مستخدمًا حتى اليوم. [1] جمع هيبارخوس كتالوجًا يحتوي على ما لا يقل عن 850 نجمًا ومواقعها. [2] أدرج خليفة هيبارخوس، بطليموس ، كتالوجًا يضم 1022 نجمًا في عمله الماجستي ، موضحًا موقعهم وإحداثياتهم وسطوعهم. [3]

في القرن العاشر، أجرى عالم الفلك الإيراني عبد الرحمن الصوفي ملاحظات على النجوم ووصف مواقعها وأحجامها وألوان نجومها ؛ وعلاوة على ذلك، قدم رسومات لكل كوكبة، والتي تم تصويرها في كتابه النجوم الثابتة . كما لاحظ عالم الرياضيات المصري ابن يونس أكثر من 10000 إدخال لموقع الشمس لسنوات عديدة باستخدام أسطرلاب كبير يبلغ قطره حوالي 1.4 متر. لا تزال ملاحظاته على الكسوف مستخدمة بعد قرون في تحقيقات عالم الفلك الكندي الأمريكي سيمون نيوكومب حول حركة القمر، في حين ألهمت ملاحظاته الأخرى لحركات الكواكب المشتري وزحل كتاب العالم الفرنسي لابلاس عن ميل مسار الشمس وعدم المساواة بين المشتري وزحل . [4] في القرن الخامس عشر، قام عالم الفلك التيموري أولوغ بيك بتجميع كتاب زيج سلطاني ، والذي قام فيه بفهرسة 1019 نجمًا. ومثله كمثل كتالوجات هيبارخوس وبطليموس السابقة، يُقدَّر أن كتالوج أولوغ بيك كان دقيقًا بما يصل إلى حوالي 20 دقيقة من القوس . [5]

في القرن السادس عشر، استخدم عالم الفلك الدنماركي تايكو براهي أدوات محسنة، بما في ذلك أدوات جدارية كبيرة ، لقياس مواقع النجوم بدقة أكبر من ذي قبل، بدقة 15-35 ثانية قوسية . [6] قام العالم العثماني تقي الدين بقياس المطلع المستقيم للنجوم في مرصد القسطنطينية التابع لـ تقي الدين باستخدام "الساعة الرصدية" التي اخترعها. [7] عندما أصبحت التلسكوبات شائعة، سرّع ضبط الدوائر القياسات

حاول عالم الفلك الإنجليزي جيمس برادلي لأول مرة قياس المنظر النجمي في عام 1729. وقد ثبت أن حركة النجوم غير مهمة للغاية بالنسبة لتلسكوبه ، لكنه اكتشف بدلاً من ذلك انحراف الضوء وتذبذب محور الأرض . وقد تم تحسين فهرسه لـ 3222 نجمًا في عام 1807 بواسطة عالم الفلك الألماني فريدريش بيسل ، والد علم القياس الفلكي الحديث. وقد أجرى أول قياس للمنظر النجمي: 0.3 ثانية قوسية للنجم الثنائي 61 سيجني . في عام 1872، استخدم عالم الفلك البريطاني ويليام هوجينز التحليل الطيفي لقياس السرعة الشعاعية للعديد من النجوم البارزة، بما في ذلك الشعرى اليمانية . [8]

نظرًا لصعوبة قياسها، فقد تم الحصول على حوالي 60 منظرًا نجميًا فقط بحلول نهاية القرن التاسع عشر، ومعظمها باستخدام ميكرومتر خيطي . سرّعت أجهزة قياس النجوم التي تستخدم لوحات التصوير الفلكي العملية في أوائل القرن العشرين. سمحت آلات قياس اللوحات الآلية [9] وتكنولوجيا الكمبيوتر الأكثر تطورًا في ستينيات القرن العشرين بتجميع أكثر كفاءة لفهارس النجوم . بدأ مشروع Carte du Ciel لتحسين رسم خرائط النجوم في أواخر القرن التاسع عشر، ولم يكن من الممكن إكماله ولكنه جعل التصوير تقنية شائعة للقياس الفلكي. [10] في الثمانينيات، حلت أجهزة اقتران الشحنة (CCDs) محل اللوحات الفوتوغرافية وخفضت عدم اليقين البصري إلى ميلي ثانية قوسية واحدة. جعلت هذه التكنولوجيا القياس الفلكي أقل تكلفة، وفتحت المجال لجمهور الهواة. [ بحاجة لمصدر ]

في عام 1989، أخذ قمر هيباركوس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية علم القياس الفلكي إلى المدار، حيث يمكن أن يتأثر بشكل أقل بالقوى الميكانيكية للأرض والتشوهات البصرية من غلافها الجوي. تم تشغيل هيباركوس من عام 1989 إلى عام 1993، وقام بقياس الزوايا الكبيرة والصغيرة في السماء بدقة أكبر بكثير من أي تلسكوبات بصرية سابقة. خلال تشغيله لمدة 4 سنوات، تم تحديد مواقع ومنظر وحركات 118218 نجمًا بدرجة غير مسبوقة من الدقة. جمع " كتالوج تايكو " الجديد قاعدة بيانات تضم 1058332 نجمًا في حدود 20-30 ماس (ملي ثانية قوسية). تم تجميع كتالوجات إضافية لـ 23882 نجمًا مزدوجًا ومتعددًا و11597 نجمًا متغيرًا تم تحليلها أيضًا أثناء مهمة هيباركوس. [11] في عام 2013، تم إطلاق قمر جايا الصناعي وتحسين دقة هيباركوس . [12] تم تحسين الدقة بعامل 100 ومكنت من رسم خرائط لمليار نجم. [13] اليوم، الكتالوج الأكثر استخدامًا هو USNO-B1.0 ، وهو كتالوج شامل للسماء يتتبع الحركات المناسبة والمواقع والأحجام والخصائص الأخرى لأكثر من مليار جسم نجمي. خلال السنوات الخمسين الماضية، تم استخدام 7435 لوحة كاميرا شميدت لإكمال العديد من مسوحات السماء التي تجعل البيانات في USNO-B1.0 دقيقة في غضون 0.2 ثانية قوسية. [14]

التطبيقات

مخطط يوضح كيف يمكن لجسم أصغر (مثل كوكب خارج المجموعة الشمسية ) يدور حول جسم أكبر (مثل نجم ) أن يحدث تغييرات في موضع وسرعة الأخير أثناء دورانهما حول مركز كتلتهما المشترك (علامة الصليب الأحمر).
حركة مركز ثقل النظام الشمسي بالنسبة للشمس

بصرف النظر عن الوظيفة الأساسية المتمثلة في تزويد علماء الفلك بإطار مرجعي للإبلاغ عن ملاحظاتهم فيه، فإن القياسات الفلكية أساسية أيضًا لمجالات مثل ميكانيكا السماوات وديناميكيات النجوم وعلم الفلك المجري . في علم الفلك الرصدي ، تساعد تقنيات القياسات الفلكية في تحديد الأجرام النجمية من خلال حركاتها الفريدة. وهي مفيدة للحفاظ على الوقت ، حيث أن التوقيت العالمي المنسق هو في الأساس الوقت الذري المتزامن مع دوران الأرض عن طريق الملاحظات الفلكية الدقيقة. القياسات الفلكية هي خطوة مهمة في سلم المسافة الكونية لأنها تنشئ تقديرات مسافة المنظر للنجوم في درب التبانة .

كما تم استخدام القياسات الفلكية لدعم ادعاءات اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية من خلال قياس الإزاحة التي تسببها الكواكب المقترحة في الموضع الظاهري لنجمها الأم في السماء، بسبب مدارها المشترك حول مركز كتلة النظام. القياسات الفلكية أكثر دقة في المهام الفضائية التي لا تتأثر بالتأثيرات المشوهة للغلاف الجوي للأرض. [15] كانت مهمة القياس التداخلي الفضائي المخطط لها من قبل وكالة ناسا ( SIM PlanetQuest ) (تم إلغاؤها الآن) تهدف إلى استخدام تقنيات القياسات الفلكية للكشف عن الكواكب الأرضية التي تدور حول 200 أو نحو ذلك من أقرب النجوم من النوع الشمسي . تطبق مهمة جايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، والتي أطلقت في عام 2013، تقنيات القياسات الفلكية في تعداد النجوم. بالإضافة إلى اكتشاف الكواكب الخارجية، [16] يمكن أيضًا استخدامها لتحديد كتلتها. [17]

يستخدم علماء الفيزياء الفلكية القياسات الفلكية لتحديد نماذج معينة في ميكانيكا السماوات . من خلال قياس سرعات النجوم النابضة ، من الممكن وضع حد لعدم تناسق انفجارات المستعرات الأعظمية . كما تُستخدم نتائج القياسات الفلكية لتحديد توزيع المادة المظلمة في المجرة.

يستخدم علماء الفلك تقنيات القياس الفلكي لتتبع الأجسام القريبة من الأرض . القياس الفلكي مسؤول عن اكتشاف العديد من أجسام النظام الشمسي التي حطمت الأرقام القياسية. للعثور على مثل هذه الأجسام من الناحية الفلكية، يستخدم علماء الفلك التلسكوبات لمسح السماء والكاميرات ذات المساحة الكبيرة لالتقاط الصور على فترات زمنية مختلفة محددة. من خلال دراسة هذه الصور، يمكنهم اكتشاف أجسام النظام الشمسي من خلال تحركاتها بالنسبة للنجوم الخلفية، والتي تظل ثابتة. بمجرد ملاحظة حركة لكل وحدة زمنية، يعوض علماء الفلك عن المنظر الذي تسببه حركة الأرض خلال هذا الوقت ويتم حساب المسافة مركزية الشمس لهذا الجسم. باستخدام هذه المسافة والصور الأخرى، يمكن الحصول على مزيد من المعلومات حول الجسم، بما في ذلك عناصره المدارية . [18] تجنب اصطدام الكويكب من بين الأغراض.

كواوار وسيدنا هما كوكبان قزمان وراء نبتون اكتشفهما مايكل إي براون وآخرون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا باستخدام تلسكوب صامويل أوشين التابع لمرصد بالومار الذي يبلغ قطره 48 بوصة (1.2 متر) وكاميرا بالومار-كويست ذات المساحة الكبيرة. إن قدرة علماء الفلك على تتبع مواقع وحركات مثل هذه الأجرام السماوية أمر بالغ الأهمية لفهم النظام الشمسي وماضيه وحاضره ومستقبله المترابط مع غيره في الكون. [19] [20]

إحصائيات

يعد تصحيح الأخطاء أحد الجوانب الأساسية في علم القياس الفلكي. فهناك عوامل مختلفة تؤدي إلى أخطاء في قياس مواقع النجوم، بما في ذلك الظروف الجوية، والعيوب في الأدوات والأخطاء التي يرتكبها المراقب أو أدوات القياس. ويمكن تقليل العديد من هذه الأخطاء من خلال تقنيات مختلفة، مثل تحسين الأدوات وتعويض البيانات. ثم يتم تحليل النتائج باستخدام الأساليب الإحصائية لحساب تقديرات البيانات ونطاقات الأخطاء. [21]

برامج الكمبيوتر

  • XParallax viu (تطبيق مجاني لنظام Windows)
  • Astrometrica (تطبيق لنظام Windows)
  • Astrometry.net (قياسات فلكية عبر الإنترنت للمكفوفين)

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ والتر، هانز ج. (2000). القياس الفلكي للفهارس الأساسية: التطور من الأطر المرجعية البصرية إلى الأطر المرجعية الراديوية . نيويورك: سبرينغر. ISBN 3-540-67436-5.
  2. ^ كاناس، نيك (2007). خرائط النجوم: التاريخ والفنون ورسم الخرائط . سبرينغر. ص 109. ISBN 978-0-387-71668-8.
  3. ^ ص 110، كاناس 2007.
  4. ^ لوفيت، إي أو (1895). "التفاوتات الكبرى بين كوكبي المشتري وزحل". المجلة الفلكية . 15 : 113. رمز المرجع : 1895AJ.....15..113L. doi : 10.1086/102265. hdl : 2027/uva.x004243084 .
  5. ^ لانكفورد، جون (1997). "القياسات الفلكية" . تاريخ علم الفلك: موسوعة . تايلور وفرانسيس . ص. 49. ISBN 0-8153-0322-X.
  6. ^ Kovalevsky, Jean; Seidelmann, P. Kenneth (2004). Fundamentals of Astrometry . Cambridge University Press . ص 2-3. ISBN 0-521-64216-7.
  7. ^ سيفيم تيكيلي (1997). "تقي الدين". موسوعة تاريخ العلوم والتكنولوجيا والطب في الثقافات غير الغربية . دار كلوير للنشر الأكاديمي . رقم ISBN 0-7923-4066-3.
  8. ^ هيجينز، ويليام (1871-1872). "حول طيف السديم العظيم في كوكبة الجبار، وحول حركات بعض النجوم نحو الأرض أو منها". وقائع الجمعية الملكية في لندن . 20 (142): 379-394. رمز المرجع : 1872Natur...6..231H. doi : 10.1038/006231a0 . JSTOR  113159.
  9. ^ ورقة سيرن على آلة قياس الصفائح USNO StarScan
  10. ^ HH Turner، 1912 خريطة النجوم العظيمة، وهي عبارة عن تقرير عام موجز عن المشروع الدولي المعروف باسم الخريطة الفلكية (جون موراي)
  11. ^ طاقم العمل (27 فبراير 2019). "مهمة قياس الفضاء هيباركوس". وكالة الفضاء الأوروبية . تم الاسترجاع في 2007-12-06 .
  12. ^ جاتان ميهتا (2019). "من هيبارخوس إلى جايا". thewire.in . تم الاسترجاع في 27 يناير 2020 .
  13. ^ كارمي جوردي (2019). "جايا: أول خريطة ثلاثية الأبعاد لمجرة درب التبانة". pourlascience.fr . تم الاسترجاع في 27 يناير 2020 .
  14. ^ كوفاليفسكي، جان (1995). القياسات الفلكية الحديثة . برلين؛ نيويورك: سبرينغر. ISBN 3-540-42380-X.
  15. ^ Nature 462, 705 (2009) 8 ديسمبر 2009 doi :10.1038/462705a
  16. ^ "ESA - علوم الفضاء - نظرة عامة على جايا".
  17. ^ "كوكب خارج المجموعة الشمسية تم وزنه بواسطة هيباركوس وغايا". 20 أغسطس 2018. تم استرجاعه في 21 أغسطس 2018 .
  18. ^ Trujillo, Chadwick; Rabinowitz, David (1 June 2007). "Discovery of a candidates inner Oort cloud planetoid" (PDF) . وكالة الفضاء الأوروبية. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 أكتوبر 2007. تم الاسترجاع في 2007-12-06 .
  19. ^ بريت، روبرت روي (7 أكتوبر 2002). "اكتشاف: أكبر جسم في النظام الشمسي منذ بلوتو". SPACE.com . تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2007 .
  20. ^ Clavin, Whitney (15 May 2004). "Planet-Like Body Discovered at Fringes of Our Solar System". وكالة ناسا . مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2007. تم الاسترجاع في 2007-12-06 .
  21. ^ Kovalevsky, Jean (2002-01-22). Modern Astrometry . Springer Science & Business Media. ص. 166. ISBN 978-3-540-42380-5. تصحيح الخطأ في القياس الفلكي.

قراءة إضافية

  • كوفاليفسكي، جان؛ سيدلمان، ب. كينيث (2004). أساسيات القياس الفلكي . مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 0-521-64216-7.
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعددة متعلقة بـ علم الفلك .
  • دليل MPC لقياس الأجسام الصغيرة
  • قسم القياسات الفلكية في المرصد البحري الأمريكي
    • كتالوج القياسات الفلكية التابع للمنظمة البحرية الأمريكية والمنتجات ذات الصلة محفوظ في 2015-08-26 على موقع Wayback Machine
  • "قاعة القياسات الفلكية الدقيقة". قسم علم الفلك بجامعة فيرجينيا. مؤرشف من الأصل في 2006-08-26 . تم الاسترجاع في 2006-08-10 .
  • مكتبة SuperNOVAS للقياسات الفلكية عالية الدقة للغة C/C++.
  • اكتشاف جسم شبيه بالكوكب على أطراف نظامنا الشمسي (2004-03-15)
  • الصفحة الرئيسية لموقع مايك براون على موقع Caltech
  • ورقة علمية تصف اكتشاف سيدنا
  • مهمة هيباركوس للقياسات الفلكية الفضائية — على وكالة الفضاء الأوروبية
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Astrometry&oldid=1235123284"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate