مراصد الفضاء والطاقة العالية
تحمل مراصد الفضاء والطاقة العالية أدواتها فوق الغلاف الجوي لرصد الأطوال الموجية التي يحجبها، من الأشعة فوق البنفسجية مروراً بالأشعة السينية وأشعة غاما، ولتجنب تشويشه وخلفيته.
Definition
مراصد الفضاء والطاقة العالية هي مرافق فلكية توضع فوق الغلاف الجوي للأرض أو خارجه، أو في أعماق باطن الأرض وتحت الماء، للكشف عن الإشعاع والجسيمات التي يتعذر الوصول إليها أو تتدهور جودتها على مستوى الأرض، خاصة سماء الطاقة العالية والأشعة فوق البنفسجية.
Scope
يغطي هذا المجال المنصات والمركبات الفضائية التي تستضيف التلسكوبات في المدار وما بعده، والبصريات والكواشف المتخصصة في فلك الأشعة السينية وأشعة غاما، وأجهزة الأشعة فوق البنفسجية، وكواشف الفلك متعدد الرسل التي تسجل النيوترينوات والأشعة الكونية وموجات الجاذبية إلى جانب الضوء.
Sub-topics
Core questions
- لماذا يجب رصد جزء كبير من سماء الطاقة العالية والأشعة فوق البنفسجية من الفضاء؟
- كيف يتم تركيز أو كشف الأشعة السينية وأشعة غاما عندما لا يمكن عكسها بشكل طبيعي؟
- ما هي المتطلبات الخاصة التي تفرضها بيئة الفضاء على الأجهزة؟
- كيف توسع كواشف متعددة الرسل علم الفلك إلى ما وراء الضوء؟
Key theories
- عتامة الغلاف الجوي
- يمتص الغلاف الجوي للأرض إشعاعات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة غاما بشكل شبه كامل، لذا لا يمكن فتح هذه النوافذ على الكون إلا من الفضاء أو، بالنسبة للطاقات الأعلى، بشكل غير مباشر من الأرض.
- تقنيات السقوط المماسي والفتحة المشفرة
- تنعكس الأشعة السينية فقط بزوايا مماسية، مما يتطلب أغلفة مرآة متداخلة، بينما يتم تصوير أشعة غاما باستخدام أقنعة مشفرة أو تتبعها في الكواشف بدلاً من تركيزها بالطرق التقليدية.
- عمليات الانبعاث عالية الطاقة
- يعتمد تفسير ملاحظات الطاقة العالية على فهم إشعاع السنكروترون، وتشتت كومبتون العكسي، وإشعاع الكبح الحراري من البلازما الساخنة والنسبية.
Clinical relevance
تكشف مراصد الفضاء والطاقة العالية عن الثقوب السوداء، والنجوم النيوترونية، وبقايا المستعرات العظمى، والغاز الساخن داخل العناقيد، والأحداث الأكثر نشاطًا في الكون؛ وقد فتحت، بالتعاون مع كواشف متعددة الرسل، طرقًا جديدة تمامًا لرصد الكون.
History
وصلت الصواريخ السبرية في الأربعينيات لأول مرة إلى سماء الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية، واكتشفت رحلة جياكوني الصاروخية عام 1962 أول مصدر كوني للأشعة السينية. ومنذ ذلك الحين، قامت الأقمار الصناعية المخصصة بدءًا من أوهورو، والمراصد الكبرى مثل هابل وتشاندرا، وكواشف أشعة غاما والنيوترينو الأرضية، ببناء فلك الطاقة العالية والفلك متعدد الرسل.
Key figures
- Riccardo Giacconi
- Bruno Rossi
- Lyman Spitzer
Related topics
Seminal works
- kitchin2013
- longair2011
- seward2010
Frequently asked questions
- لماذا لا يمكن إجراء فلك الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية من الأرض؟
- يمتص الغلاف الجوي للأرض إشعاعات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة غاما بالكامل تقريبًا قبل وصولها إلى الأرض، وهو أمر محظوظ للحياة ولكنه يحجب هذه الأطوال الموجية عن التلسكوبات. يتطلب رصدها رفع الأدوات فوق الغلاف الجوي على صواريخ أو بالونات أو أقمار صناعية.
- لماذا لا يمكن تركيز الأشعة السينية بالمرايا العادية؟
- تمتص الأشعة السينية التي تصطدم بسطح بشكل مباشر في الغالب بدلاً من أن تنعكس. وهي تنعكس بكفاءة فقط عندما تلامس السطح بزوايا ضحلة جدًا، لذا تستخدم تلسكوبات الأشعة السينية أغلفة مرآة متداخلة تشبه البرميل تنزلق الأشعة على طولها لتصل إلى نقطة التركيز.