مرصد أينشتاين

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

كان مرصد أينشتاين ( HEAO-2 ) أول تلسكوب تصوير كامل بالأشعة السينية يُطلق إلى الفضاء، وثاني مرصد من بين ثلاثة مراصد فيزيائية فلكية عالية الطاقة تابعة لناسا . وقد سُمي المرصد HEAO B قبل الإطلاق، ثم غُيّر اسمه تكريماً لألبرت أينشتاين بعد نجاحه في الوصول إلى مداره. [ 1 ]

تصور المشروع وتصميمه

بدأ برنامج مرصد علم الفلك عالي الطاقة (HEAO) في أواخر الستينيات ضمن مجلس مهمات علم الفلك في وكالة ناسا، الذي أوصى بإطلاق سلسلة من المراصد الفضائية المخصصة لعلم الفلك عالي الطاقة. في عام 1970، طلبت ناسا مقترحات لتجارب تُجرى على متن هذه المراصد، واستجاب فريقٌ بقيادة ريكاردو جياكوني ، وهيربرت جورسكي ، وجورج دبليو كلارك ، وإليهو بولدت ، وروبرت نوفيك في أكتوبر 1970 بمقترح لتلسكوب الأشعة السينية. وافقت ناسا على أربع مهمات ضمن برنامج HEAO، وكان من المقرر أن يكون تلسكوب الأشعة السينية المهمة الثالثة. [ 2 ]

تم إلغاء إحدى المهمات الثلاث لبرنامج HEAO في فبراير 1973، بسبب ضغوط الميزانية داخل ناسا التي أدت لفترة وجيزة إلى إلغاء البرنامج بأكمله، وتم تقديم مرصد الأشعة السينية ليصبح المهمة الثانية للبرنامج، وحصل على التسمية HEAO B (لاحقًا HEAO-2)، وكان من المقرر إطلاقه في عام 1978. [ 3 ]

تم بناء HEAO-2 بواسطة شركة TRW Inc. وتم شحنها إلى مركز مارشال لرحلات الفضاء في هانتسفيل، ألاباما لإجراء الاختبارات في عام 1977. [ 4 ]

تاريخ

أُطلق القمر الصناعي HEAO-2 في 13 نوفمبر 1978 من كيب كانافيرال، فلوريدا ، على متن صاروخ أطلس سنتور SLV-3D إلى مدار شبه دائري على ارتفاع حوالي 470  كم وميل مداري قدره 23.5 درجة. [ 5 ] أُعيد تسمية القمر الصناعي إلى آينشتاين عند وصوله إلى مداره، تكريماً للذكرى المئوية لميلاد العالم .

توقف تلسكوب أينشتاين عن العمل في 26 أبريل 1981، عندما نفد وقود محركات الدفع الخاصة به، مما جعله غير قابل للتشغيل. [ 6 ] عاد القمر الصناعي إلى الغلاف الجوي للأرض واحترق في 25 مارس 1982. [ 7 ]

الأجهزة

مخطط HEAO 2: B-1: عداد تناسبي غازي، B-2: كاشف كاميرا عالي الدقة، B-3: مطياف بلوري، B-4: عداد تناسبي غازي، B-5: كاشف صلب لمطياف الغاز، 1: المنصة/الحافلة، 2: لوحة شمسية، 3: طاولة بصرية، 4: مجمع ضوئي خلفي، 5: بصريات وولتر، 6: مجمع ضوئي أمامي، 7: حاجب شمسي، 8: مرشحات وشبكات مطياف، 9: محددات النجوم، 10: مواقع مخصصة للتجارب، 11: الإلكترونيات المركزية، 12: المستوى البؤري

حمل مرصد أينشتاين تلسكوبًا واحدًا كبيرًا للأشعة السينية يعمل بتقنية التركيز بزاوية سقوط مائلة، مما وفر مستويات حساسية غير مسبوقة. احتوى على أجهزة حساسة في نطاق طاقة يتراوح بين 0.15 و4.5 كيلو إلكترون فولت . تم تركيب أربعة أجهزة في القمر الصناعي، مثبتة على حامل دوار يمكن تدويره إلى المستوى البؤري للتلسكوب: [ 8 ]

  • كانت كاميرا التصوير عالية الدقة (HRI) كاميرا رقمية للأشعة السينية تغطي 25 دقيقة قوسية مركزية من المستوى البؤري. وكانت كاميرا التصوير عالية الدقة حساسة لانبعاثات الأشعة السينية بين 0.15 و 3 كيلو إلكترون فولت وقادرة على دقة مكانية تبلغ حوالي 2 ثانية قوسية  ؛
  • كان عداد التصوير النسبي (IPC) عدادًا نسبيًا يغطي مستوى البؤرة بالكامل. وكان عداد التصوير النسبي حساسًا لانبعاثات الأشعة السينية بين 0.4 و 4 كيلو إلكترون فولت وقادرًا على دقة مكانية تبلغ حوالي دقيقة قوسية واحدة  ؛
  • كان مطياف الحالة الصلبة (SSS) عبارة عن كاشف انزياح سيليكوني مبرد بالتبريد الفائق . وكان مطياف الحالة الصلبة حساسًا لانبعاثات الأشعة السينية بين 0.5 و 4.5 كيلو إلكترون فولت. وقد نفد المبرد الذي يحافظ على مطياف الحالة الصلبة عند درجة حرارة التشغيل، كما هو متوقع، في أكتوبر 1979  ؛
  • كان مطياف بلورات المستوى البؤري لبراغ (FPCS) مطيافًا لبلورات براغ. وكان مطياف FPCS حساسًا لانبعاثات الأشعة السينية بين 0.42 و 2.6 كيلو إلكترون فولت.

بالإضافة إلى ذلك، كان عداد التناسب للمراقبة (MPC) عبارة عن عداد تناسبي غير بؤري مثبت محوريًا يقوم بمراقبة تدفق الأشعة السينية للمصدر الذي تتم ملاحظته بواسطة أداة المستوى البؤري النشط.

يمكن استخدام مرشحين مع أجهزة الكشف التصويرية:

  • يتكون مطياف المرشح ذو النطاق العريض من مرشحات من الألومنيوم والبريليوم يمكن وضعها في حزمة الأشعة السينية لتغيير الحساسية الطيفية ؛ 
  • محززات النقل في مطياف المحززات الموضوعية .

كان ريكاردو جياكوني الباحث الرئيسي لجميع التجارب التي أجريت على متن أينشتاين. [ 9 ]

النتائج العلمية

اكتشف أينشتاين ما يقرب من خمسة آلاف مصدر لانبعاث الأشعة السينية أثناء تشغيله [ 10 ] وكان أول تجربة للأشعة السينية قادرة على حل صورة للمصادر المرصودة.

خلفية الأشعة السينية

أظهرت المسوحات التي أجرتها تجارب علم الفلك بالأشعة السينية المبكرة وجود خلفية منتشرة منتظمة من إشعاع الأشعة السينية في جميع أنحاء السماء. يشير انتظام هذا الإشعاع الخلفي إلى أنه نشأ خارج مجرة ​​درب التبانة ، وكانت أكثر الفرضيات شيوعًا هي وجود غاز ساخن منتشر بشكل منتظم في جميع أنحاء الفضاء، أو وجود مصادر نقطية عديدة بعيدة للأشعة السينية (مثل الكوازارات ) التي تبدو وكأنها تمتزج معًا بسبب بعدها الشاسع. أظهرت الملاحظات التي أجريت باستخدام مرصد أينشتاين أن جزءًا كبيرًا من هذه الخلفية من الأشعة السينية نشأ من مصادر نقطية بعيدة، وقد أكدت الملاحظات التي أجريت بتجارب الأشعة السينية اللاحقة هذا الاستنتاج وحسّنته. [ 11 ]

انبعاثات الأشعة السينية النجمية

أظهرت الملاحظات التي أجراها مرصد أينشتاين أن جميع النجوم تُصدر أشعة سينية. [ 12 ] تُصدر نجوم التسلسل الرئيسي جزءًا صغيرًا فقط من إشعاعها الكلي في طيف الأشعة السينية، ويرجع ذلك أساسًا إلى هالتها ، بينما تُصدر النجوم النيوترونية جزءًا كبيرًا جدًا من إشعاعها الكلي في طيف الأشعة السينية. [ 11 ] كما أشارت بيانات أينشتاين إلى أن انبعاثات الأشعة السينية من هالة نجوم التسلسل الرئيسي أقوى مما كان متوقعًا في ذلك الوقت. [ 13 ]

تجمعات المجرات

اكتشف القمر الصناعي أوهورو انبعاثات أشعة سينية من غاز ساخن رقيق ينتشر في تجمعات مجرية بعيدة . تمكن أينشتاين من رصد هذا الغاز بتفصيل أكبر. أشارت بيانات أينشتاين إلى أن احتواء هذا الغاز داخل هذه التجمعات بفعل الجاذبية لا يمكن تفسيره بالمادة المرئية الموجودة داخلها، مما قدم دليلاً إضافياً لدراسات المادة المظلمة . كما ساعدت ملاحظات أينشتاين في تحديد مدى شيوع التجمعات غير المنتظمة الشكل مقارنةً بالتجمعات المستديرة المنتظمة. [ 11 ]

الطائرات المجرية

رصد أينشتاين نفاثات من الأشعة السينية المنبعثة من قنطورس أ و M87 والتي كانت متوافقة مع النفاثات التي رُصدت سابقًا في طيف الراديو. [ 13 ]

انظر أيضاً

مصادر

  • شليغل، إريك م. (2002). الكون المضطرب: فهم علم الفلك بالأشعة السينية في عصر تشاندرا ونيوتن . نيويورك، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 22-23 . ISBN  0-19-514847-9. OCLC 62867004 . 
  • تاكر، كارين؛ تاكر، والاس (1986). الباحثون الكونيون: التلسكوبات الحديثة وصانعوها . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة جامعة هارفارد. ISBN 0-674-17436-4. OCLC 12582170 . 

مراجع

  1. ↑ "بعثات التراث التابعة لأكاديمية هارفارد: مرصد أينشتاين" . cfa.harvard.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2014 .
  2. ↑ تاكر وتاكر 1986 ، ص 61-64.
  3. ↑ تاكر وتاكر 1986 ، ص 72-75.
  4. ↑ تاكر وتاكر 1986 ، ص 83.
  5. ↑ "معلومات إطلاق HEAO-2" . nssdc.gsfc.nasa.gov/ . تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2021 .
  6. ↑ تاكر وتاكر 1986 ، ص 90.
  7. ↑ "مرصد أينشتاين (HEAO-2)" . ecuip.lib.uchicago.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2014 .
  8. ^ جياكوني، ر. براندواردي، G.؛ بريل، يو. إبستين، أ.؛ صانع، د.؛ وآخرون . (1979). "مرصد آينشتاين/HEAO2/الأشعة السينية" . مجلة الفيزياء الفلكية . 230 . Adsabs.harvard.edu: 540. بيب كود : 1979ApJ...230..540G . دوى : 10.1086/157110 . S2CID 120943949 .  
  9. ^ "تجارب HEAO-2" . nssdc.gsfc.nasa.gov/ . تم الاسترجاع في 14 يوليو 2021 .
  10. ↑ شليغل 2002 ، ص 22-23.
  11. 1 2 3 تاكر وتاكر 1986 ، ص 93-95.
  12. ↑ شليغل 2002 ، ص 31.
  13. 1 2 "مرصد أينشتاين (HEAO-2)" . الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء. 2020. تم الاطلاع عليه في 8 يوليو 2021 .