علم الفلك متعدد الوسائط

علم الفلك متعدد الوسائط هو عملية رصد وتفسير منسقة لإشارات متعددة واردة من حدث فلكي واحد . تتضمن العديد من أنواع الأحداث الكونية تفاعلات معقدة بين مجموعة متنوعة من العمليات الفيزيائية الفلكية، حيث يمكن لكل منها أن تُصدر بشكل مستقل إشارات من نوع "الوسيط" المميز: الإشعاع الكهرومغناطيسي (بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة السينية )، وموجات الجاذبية ، والنيوترينوات ، والأشعة الكونية . عند استقبال هذه الإشارات على الأرض، فإن تحديد أن عمليات الرصد المتباينة صادرة عن المصدر نفسه يُتيح إعادة بناء الحدث بشكل أفضل أو فهمه بشكل أعمق، ويكشف عن مزيد من المعلومات حول المصدر.

تشمل المصادر الرئيسية متعددة الوسائط خارج الغلاف الشمسي ما يلي: الأزواج الثنائية المدمجة ( الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية )، والمستعرات العظمى ، والنجوم النيوترونية غير المنتظمة، وانفجارات أشعة غاما ، والنوى المجرية النشطة ، والنفثات النسبية . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} يسرد الجدول أدناه عدة أنواع من الأحداث والوسائط المتوقعة.

قد يكون رصد الإشارة من جهاز إرسال واحد وعدم رصدها من جهاز آخر مفيداً أيضاً. ^{[ 4 ]} فعلى سبيل المثال، قد يكون غياب أي نظير كهرومغناطيسي دليلاً يدعم فرضية أن البقايا ثقب أسود.

يجمع نظام الإنذار المبكر بالمستعرات العظمى ( SNEWS)، الذي تم إنشاؤه في عام 1999 في مختبر بروكهافن الوطني وأصبح آلياً منذ عام 2005، بين العديد من كاشفات النيوترينو لتوليد تنبيهات المستعرات العظمى. (انظر أيضاً علم فلك النيوترينو ).

شبكة المرصد الفلكي متعدد الوسائط (AMON)، ^{[ 15 ]} التي أُنشئت عام 2013، ^{[ 16 ]} هي مشروع أوسع وأكثر طموحًا لتسهيل تبادل الملاحظات الأولية وتشجيع البحث عن الأحداث "دون العتبة" التي لا يمكن رصدها بواسطة أي جهاز منفرد. ويقع مقرها في جامعة ولاية بنسلفانيا.

اقترح إريك شميدت، رائد علوم البيانات، نظام مرصد يحمل اسمه، مُحسَّن لعلم الفلك متعدد الوسائط، ويتضمن نظيراً في نصف الكرة الشمالي لمرصد فيرا سي. روبين ، ومجموعة من الأطباق الراديوية الصغيرة المشابهة لمصفوفة الكيلومتر المربع ، ومجموعة مماثلة من التلسكوبات البصرية المتصلة بالألياف الضوئية بجهاز مطياف، وتلسكوب فضائي للضوء المرئي بحجم تلسكوب هابل ؛ وستتضمن هذه التصاميم تقنيات متقدمة وجاهزة للاستخدام ووحدات قابلة للتخصيص. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

• أربعينيات القرن العشرين : تم تحديد بعض الأشعة الكونية على أنها تتشكل في التوهجات الشمسية . ^{[ 5 ]}
• 1987 : أطلق المستعر الأعظم SN 1987A نيوترينوات تم رصدها في مرصد كاميوكاندي- II و IMB ومرصد باكسان للنيوترينو، قبل بضع ساعات من رصد ضوء المستعر الأعظم بواسطة التلسكوبات البصرية.
• أغسطس 2017 : نتج عن اصطدام نجمين نيوترونيين في مجرة ​​NGC 4993 إشارة موجات الجاذبية GW170817 ، والتي رصدها فريق LIGO / Virgo . بعد 1.7 ثانية، رُصدت هذه الإشارة على شكل انفجار أشعة غاما GRB 170817A بواسطة تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما ومرصد INTEGRAL ، ثم رُصد نظيرها البصري SSS17a بعد 11 ساعة في مرصد لاس كامباناس ، ثم بواسطة تلسكوب هابل الفضائي وكاميرا الطاقة المظلمة . وقد استُكمل هذا الاكتشاف برصدات فوق بنفسجية من مرصد نيل جيريلز سويفت ، ورصدات بالأشعة السينية من مرصد تشاندرا للأشعة السينية ، ورصدات راديوية من مصفوفة كارل جي. جانسكي الكبيرة جدًا . كان هذا أول حدث لموجات الجاذبية يُرصد مصحوبًا بنظير كهرومغناطيسي، مما يُمثل إنجازًا هامًا في علم الفلك متعدد الوسائط. ^{[ 19 ]} عُزي عدم رصد النيوترينوات إلى انحراف النفاثات بشكل كبير عن المحور. ^{[ 20 ]} في أكتوبر 2020، أفاد علماء الفلك باستمرار انبعاث الأشعة السينية من GW170817/GRB 170817A/SSS17a. ^{[ 21 ]}
• سبتمبر 2017 (أُعلن عنه في يوليو 2018): في 22 سبتمبر، رصد فريق IceCube Collaboration حدث النيوترينو فائق الطاقة ^{[ 22 ]} (حوالي 290 تيرا إلكترون فولت) IceCube-170922A ^{[ 23 ] ، [ 24 ] [ 25 ]} ، وأرسل تنبيهًا يتضمن إحداثيات المصدر المحتمل. وقد اعتُبر رصد أشعة غاما التي تزيد طاقتها عن 100 ميغا إلكترون فولت بواسطة فريق Fermi-LAT Collaboration ^{[ 26 ]} ، والتي تتراوح طاقتها بين 100 و400 غيغا إلكترون فولت بواسطة فريق MAGIC Collaboration ^{[ 27 ]،} من البلازار TXS 0506+056 (الذي تم الإبلاغ عنه في 28 سبتمبر و4 أكتوبر على التوالي)، متوافقًا مكانيًا مع إشارة النيوترينو. ^{[ 28 ]} يمكن تفسير هذه الإشارات بتسارع البروتونات فائقة الطاقة في نفاثات البلازار، مما ينتج عنه بيونات متعادلة (تتحلل إلى أشعة غاما) وبيونات مشحونة (تتحلل إلى نيوترينوات). ^{[ 29 ]} هذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها كاشف النيوترينوات لتحديد موقع جسم في الفضاء، كما تم تحديد مصدر للأشعة الكونية. ^{[ 28 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}
• أكتوبر 2019 (أُعلن عنه في فبراير 2021): في الأول من أكتوبر، تم رصد نيوترينو عالي الطاقة في مرصد آيس كيوب، وحددت القياسات اللاحقة في الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وموجات الراديو حدث التمزق المدّي AT2019dsg كمصدر محتمل. ^{[ 13 ]}
• نوفمبر 2019 (أعلن عنه في يونيو 2022): تم رصد نيوترينو عالي الطاقة ثانٍ بواسطة IceCube مرتبط بحدث تمزق مدّي AT2019fdr. ^{[ 34 ]}
• يونيو 2023 : استخدم علماء الفلك بقيادة ناوكو كورهاشي نيلسون تقنية جديدة لرصد النيوترينوات المتتالية ^{[ 35 ]} للكشف، لأول مرة، عن انبعاث النيوترينوات من مستوى مجرة ​​درب التبانة ، مما أدى إلى إنشاء أول خريطة مجرية تعتمد على النيوترينوات. ^{[ 36 ] [ 37 ]}

• تمت أرشفة AMON بتاريخ 30 سبتمبر 2018 على موقع Wayback Machine الإلكتروني