مصفوفة التوقيت الأوروبية للنجوم النابضة

مصفوفة التوقيت الأوروبية للنجوم النابضة ( EPTA ) هي مشروع تعاون أوروبي يجمع خمسة تلسكوبات راديوية من فئة 100 متر لرصد مجموعة من النجوم النابضة بهدف محدد هو الكشف عن موجات الجاذبية . وهي واحدة من عدة مشاريع لمصفوفات التوقيت للنجوم النابضة قيد التشغيل، وواحدة من المشاريع الأربعة التي تشكل مصفوفة التوقيت الدولية للنجوم النابضة ، إلى جانب مصفوفة باركس للتوقيت للنجوم النابضة ، ومرصد أمريكا الشمالية للنانوهيرتز لموجات الجاذبية ، ومصفوفة التوقيت الهندية للنجوم النابضة .

النجوم النابضة هي نجوم نيوترونية فائقة المغناطيسية تدور بسرعة عالية، وتُصدر موجات راديوية من أقطابها المغناطيسية، والتي تُرى على الأرض على شكل سلسلة من النبضات نتيجة دوران النجم. وبسبب الكثافة العالية للغاية للنجوم النيوترونية، فإن فترات دورانها مستقرة للغاية، وبالتالي فإن أوقات وصول النبضات المرصودة منتظمة للغاية. تُسمى هذه الأوقات أوقات الوصول (TOA)، ويمكن استخدامها لإجراء تجارب توقيت عالية الدقة.

تُعدّ استقرارية أوقات وصول معظم النجوم النابضة محدودةً بسبب وجود الضوضاء الحمراء ، والتي تُعرف أيضًا باسم "ضوضاء التوقيت". ^{[ 1 ]} ومع ذلك، توجد فئة خاصة من النجوم النابضة، تُسمى النجوم النابضة بالمللي ثانية (MSP)، والتي ثبت أنها تعاني من ضوضاء توقيت ضئيلة أو معدومة. يُمكّن تتبع أوقات وصول مختلف النجوم النابضة بالمللي ثانية في السماء من إجراء تجربة توقيت عالية الدقة للكشف عن موجات الجاذبية .

الموجات الثقالية (GW) هي اضطرابات صغيرة في نسيج الزمكان، ناتجة عن حركة الكتل، إذا كانت المشتقة الثالثة لعزم رباعي الأقطاب للكتلة غير صفرية. هذه الموجات ضعيفة للغاية، بحيث لا يُرصد إلا أقوى الموجات، الناتجة عن الحركة السريعة للنجوم الكثيفة أو الثقوب السوداء. يستخدم مصفوفة توقيت النجوم النابضة (PTA) مجموعة من النجوم النابضة بالملي ثانية (MSPs) كنقاط نهاية لكاشف موجات ثقالية على نطاق المجرة . وهي حساسة للموجات الثقالية ذات التردد في نطاق النانوهرتز، والذي يتوافق مع النطاق الذي يُتوقع فيه وجود خلفية الموجات الثقالية العشوائية، الناتجة عن اندماج الثقوب السوداء فائقة الكتلة في الكون المبكر. هذا يجعل مصفوفات توقيت النجوم النابضة مكملة لكواشف الموجات الثقالية الأخرى مثل LIGO و VIRGO و LISA .

يُعد EPTA أحد مكونات التعاون العالمي للكشف عن موجات الجاذبية وقياسها، وهو مصفوفة التوقيت الدولية للنبضات النجمية ، والتي تشمل أيضًا مرصد أمريكا الشمالية النانوهرتز لموجات الجاذبية (NANOGrav) ومصفوفة باركس لتوقيت النبضات النجمية (PPTA).

تستخدم EPTA خمسة تلسكوبات أوروبية. وهي تلسكوب ويستربورك الراديوي التركيبي ، وتلسكوب إيفيلسبيرج الراديوي ، وتلسكوب لوفيل ، وتلسكوب نانسي الراديوي ، وتلسكوب سردينيا الراديوي .

منذ عام ٢٠٠٩، أحرزت مرصد EPTA بعض التقدم بفضل مشروع ممول من مجلس البحوث الأوروبي يُعرف باسم "المصفوفة الأوروبية الكبيرة للنجوم النابضة" (LEAP). يهدف هذا المشروع إلى دمج تلسكوبات EPTA الخمسة بشكل متكامل لتكوين ما يُعادل طبقًا قابلًا للتوجيه بالكامل بقطر ١٩٤ مترًا. ^{[ ٢ ]} سيُحسّن هذا دقة قياس أوقات وصول النجوم النابضة بمقدار عشرة أضعاف، وهو أمر بالغ الأهمية للكشف الأول عن موجات الجاذبية خلال العقد القادم.

• مصفوفة التوقيت الأوروبية للنجوم النابضة