الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم

عندما يستخدم
الفلكيون التلسكوبات هذا الضوء الخافت الذي يجمعونه قد سافر عبر الفضاء
لعشرات ومئات وحتى الاف السنين الضوئية وهو ياتي من كائنات تبعد ملايين أو
مليارات السنين الضوئية ونحن نرى في الواقع كائنات كما كانت في الماضي في
ذلك الوقت الذي يأخذه الضوء للسفر عبر الفضاء. علم الفلك الذي قد يكون أقدم
العلوم هو دراسة الأجرام السماوية بما فيها الكواكب والنجوم والمجرات
والكون ولكن ما هو علم الفلك الراديوي radio astronomy ؟

عندما
تستمع الى الراديو الخاص بك ، تستخدم الهاتف النقال أو تشاهد التلفزيون
انت تستخدم جهاز يستقبل الموجات اللاسلكية و موجات الراديو والتي هي شكل من
أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء المرئي الفرق في موجات الراديو هو
أنها لديها طول موجي أطول وتردداقل كما أنها تحمل طاقة أقل فالضوء المرئي
يحتوي طاقة تكفي لمساعدة النباتات لإنتاج الغذاء الخاص بها من خلال عملية
التمثيل الضوئي بينما موجات الراديو هي أضعف بكثير لذلك تستخدم مكبرات
الصوت الالكترونية للمساعده على تعزيز اوتقوية الإشارة الخاصة بها وأي
اشعاع كهرومغناطيسي بطول موجة أكبر من 1ملم هو موجة راديو.

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Emwave1

تم
الكشف عن أول موجات للراديو من الفضاء في الثلاثينات وأدى تطوير الرادار
في الحرب العالمية الثانية إلى تحسينات في الهوائيات والالكترونيات وبعد
الحرب بدأ يشارك العديد من العلماء في استخدام هذه المعدات في الكشف عن
إشارات الراديو القادمة من الفضاء. وكانت استراليا في طليعة هذا العمل مع
العلماء في مختبر الفيزياء الإشعاعية وقاد ذلك الى العديد من الاكتشافات
الهامة وهنا ولد علم الفلك الراديوي والذي يدرس الاجرام السماوية التي
تنبعث منها موجات الراديو .

كيف تنتج موجات الراديو ؟

جميع
المواد تتكون من ذرات وهي بدورها تتكون من جسيمات دون الذرية من إلكترونات
تدور حول نواة تتألف من بروتونات ونيوترونات وعندما تتسارع الجسيمات
المشحونة مثل الالكترونات والبروتونات بالتغيير في سرعتها أو اتجاهها فأنها
تبث الإشعاع الكهرومغناطيسي. ويمكن الكشف عن العديد من أشكال الإشعاع
الكهرومغناطيسي التي تشكل الطيف الكهرومغناطيسي والاشعاع الذي يحتوي الطول
الموجي الاطول والتردد المنخفض وبالتالي الشكل المنخفض للطاقة يسمى موجات
الراديو. وبالزيادة في التردد والطاقة الطيف الكهرومغناطيسي يشمل الراديو
والموجات الدقيقة ، وموجات الأشعة تحت الحمراء ، الضوء المرئي والأشعة فوق
البنفسجية والأشعة السينية وγ أو أشعة غاما.

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Em_spectrumextended

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Em_spectrumextended

كل
نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي ينتج في ظروف معينة ويستطيع علماء الفلك
الكشف عن جميع هذه الأنواع من الانبعاثات أحيانا بواسطة التلسكوبات على
الأرض بينما بعض الأشكال مثل الأشعة السينية (اشعة اكس ) يمكن كشفها فقط
بواسطة تلسكوبات في الفضاء لأن الغلاف الجوي يمتص معظمهاو بكشف ودراسة
الانبعاثات الكهرومغناطيسية يمكن للفلكيين تحديد الظروف التي تنتج فيها
وبالتالي تزيد من معرفة الأجرام البعيدة في الفضاء.

على
ماذا تدل موجات الراديو ؟ من أجل الإجابة على هذا علينا معرفة كيف تنتج
هناك نوعان أساسيان من انبعاثات الراديو الحرارية وغير الحرارية.

الانبعاثات
الحرارية تنتج بحركة الجسيمات المشحونه مثل الجزيئات والذرات وجميع المواد
لديها طاقة حرارية مخزنة فيها وعندما تهتز الذرات تبث الإشعاع
الكهرومغناطيسي وكلما زادت هذه الطاقة المخزنة زاد اهتزاز الذرات منتجة
كميات اكبر من الإشعاعات .

عندما
يتم تسخين غاز الطاقة تكون كافية لطرد واحد أو أكثر من الالكترونات التي
تدور حول الذرة وتصبح الذرة متأينة في غاز مشحون (يسمى البلازما) ولها شحة
موجبة بينما الإلكترون حر وبينما تتحرك الإلكترونات السالبه في هذه الحرارة
المرتفعة تتفاعل باستمرار مع الشحنات الموجبة ولأنها تتسارع فأنها تبث
الإشعاع الكهرومغناطيسي .

شكل
آخر من الانبعاثات الحرارية ينشأ عن دوران الإلكترونات حول النواة حيث
يفقد ألكترون نشط الطاقة بتقليب دورانه إلى حالة أكثر استقرارا. موجة
الراديو المنبعثة في هذه العملية لها دائما طول موجي محدد ومنفصل.
الإلكترون في ذرة هيدروجين محايدة على سبيل المثال ينتج موجات راديو بطول
21cm في هذه العملية. ولأن الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون خط
الهيدروجين 21cm كان احد أول انبعاثات الراديو الملتقطة من الفضاء .

المصادر
غير الحرارية من موجات الراديو تشمل الإشعاع السنكروتروني synchrotron
radiation حيت تتحرك الالكترونات بسرعة تقارب سرعة الضوء في المجالات
المغناطيسية القوية وتحدث في مصادر قوية جدا مثل النجوم الزائفة ، النوى
المجرية النشطة وبقايا الانفجارات النجمية السوبرنوفا وانبعاثات ايضا
مرتبطة بذلك تنتجها النجوم النابضة .

ما هو تلسكوب الراديو؟

تلسكوب الراديو هو تلسكوب مصمم لاستقبال موجات الراديو من الفضاء في أبسط صوره له ثلاثة عناصر هي :

1.
واحد أو أكثر الهوائيات لجمع موجات الراديو الواردة. معظم الهوائيات هي
أطباق مكافئه تعكس موجات الراديو إلى مستقبل او ريسيفر كما هو الحال في
مرآة مقعرة تركز الضوء المرئي في نقطة معينة . الهوائيات يمكن ان تكون في
عدةأشكال مثل هوائي ياغي وهو مماثل لتلك المستخدمة لاستقبال التلفزيون مثل
أوائل تلسكوبات مرتفعات دوفر.

2.
مستقبل أو ريسيفر ومضخم للصوت لتقوية إشارات الراديو الضعيفه إلى مستوى
يمكن قياسها هذه المضخمات حساسة للغاية وعادة يتم تبريدها إلى درجات حرارة
منخفضة جدا للحد من التشوش الناتج من الضوضاء المتولدة من حركة الذرات في
المعدن .

3.
مسجل للاحتفاظ بسجل للإشارة. في البدايات كان يتم التسجيل في مخطط برسم
بيان على الورق والان معظم التلسكوبات اللاسلكية تسجل الاشارة مباشرة إلى
شكل من أشكال الذاكرة في قرص للكمبيوتر حيث يستخدم علماء الفلك برامج
متطورة لمعالجة وتحليل البيانات.
وتظهر
الصور أدناه ثلاثة أنواع من التلسكوبات اللاسلكية . الأولى تظهر أحد اول
التلسكوبات المستخدمة بعد الحرب العالمية الثانية في مرتفعات دوفر في سيدني
أستراليا . والثاني هو تلسكوب راديو باركس ويحتوي طبق هوائي بعرض 64 م.
التلسكوب الثالث هو تلسكوب استراليا المدمج قرب نارابري نيو ساوث ويلز
الشمالية. افتتح في 1988 ويظم ستة أطباق بعرض 22م في مسافة تصل تصل إلى 6
كلم وهو نوع حديث للتلسكوبات حيث تعمل عدة اطباق معا في عملية تسمى مقياس
التداخل. هذه العملية تمكن الفلكيين من دراسة الكائنات في تفاصيل دقيقة .

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Smldoverheights1

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Smldoverheights1

مرتفعات دوفر Dover Heights

http://outreach.atnf.csiro.au/educati....k4b.jpg

تلسكوب راديو باركرس Parkes radio telescope

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Smlatcaew2

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Smlatcaew2

تلسكوب استراليا المدمج Australia Telescope Compact Array
أطباق
الراديو ليس بالضرورة أن تكون لامعة وناعمة مثل المرايا البصرية في
التلسكوبات البصرية التي تعكس الضوء لأن موجات الراديو أطول من الضوء
المرئي .

ماذا نتعلم من الفلك الراديوي ؟

غير
علم الفلك الراديوي النظرة إلى الكون وزاد المعرفة به بشكل كبير . علم
الفلك البصري التقليدي مهم لدراسة كائنات مثل النجوم والمجرات التي تبث
الكثير من الضوء المرئي النجوم الاحادية مثل الشمس عادة ما تكون بواعث
ضعيفه لموجات الراديو ولكن يتم التقاط موجات راديو من الشمس لأنها قريبه
على الرغم من أن انبعاثاتها الراديويه يمكن أن تلعب دور في تعطل الاتصالات
اللاسلكية على الأرض عندما تثور العاصفة الشمسية.

السحب
الباردة من الغاز الموجودة في الفضاء النجمي تبث أيضا موجات راديو في
موجات مختلفة لأن الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون وهو شائع في
المجرات والفلكيين يستخدمون مايتميز به في الطول الموجي 21cm لرسم هيكل
للمجرات . الصورة أدناه توضح جزء من مجرة درب التبانة. المناطق البرتقالية
هي غاز الهيدروجين المحايد وهو المادة الخام التي تتكون منها النجوم ويشار
الية HI . المناطق المشرقة يعتقد انها تحيط حفرة مظلمة أو فارغة بعرض أكثر
من 2000 سنة ضوئية حيث لا يوجد غاز . يعتقد علماء الفلك أن هذه الحفرة أو
الثقب تجوفت على مدى عدة ملايين من السنين بنحو 300 من النجوم الضخمة والتي
نتجت من تدفق للمواد في رياح ضخمة ثم انفجرت أخيرا في سوبرنوفا. وزاد هذا
الفراغ بدرجة كبيرة حتى انها انطلقت من قرص المجرة وشكلت مدخنة توسعت
لاأكثر من 3000 سنة ضوئية على جانبي القرص .

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Gsh277_00_36

الفلك الراديوي . علم الفلك الراديوي . كيف تنتج موجات الراديو ؟ . تلسكوب الراديو . علم Gsh277_00_36

شريحة مصورة باستخدام تلسكوب استراليا المدمج
وتلسكوب باركس اللاسلكي على تردد 1420 ميغاهرتز.

موجات
الراديو أيضا يمكنها السفر دون عائق من الغباراو الغاز في المجرة ولذلك
يمكن اكتشاف المجرات الأخرى التي تكمن وراء مركز مجرتنا . هذه المجرات من
المستحيل تصويرها باستخدام الضوء المرئي والتلسكوبات البصرية.

كشف
علم الفلك الراديوي ايضا العديد من الأنواع الجديدة من الكائنات والتي
تشمل النجوم النابضة وهي نجوم نيوترونية تدور بسرعة تنتج من انهيار مراكز
النجوم الضخمة التي استنفدت الوقودوهي تبث حزم كثيفة من أشعة موجات الراديو
الى الفضاء مثل المنارة بينما تدور. وقد تم استخدام تلسكوب باركس للبحث عن
أكثر من نصف النجوم النابضة المعروفة. في 2003 اكتشف علماء الفلك باستخدام
تلسكوب باركس اثنين من النجوم النابضة التي تدور حول بعضها البعض وكان أول
نظام معروف من هذا القبيل وتساعد هذه الملاحظات المثيره لهذا النظام
العلماء على اختبار افضل وصقل لنظرية النسبية العامة لأينشتاين .

في
عام 1963 استخدم الفلك الراديوي ليكتشف أن الكائن 3C273 لم يكن نجما بل هو
على الأصح فئة جديده مشرقة للغاية وبعيدة من الأجرام تسمى النجوم الزائفة
او الكوازارات quasars ويعتقد انها مجرات بدائية لها ثقوب سوداء هائلة في
مراكزها وهي من بين أكثر الأجرام طاقة في الكون. وهناك كائنات مرتبطة بذلك
وتسمى نوى مجرية نشطة (AGNs) اقل طاقة وتدرس بشكل روتيني باستخدام علم
الفلك الراديوي.

» الفلك.. مصطلحات فلكية.. عالم الفلك..
» التوابع . الاقمار . الفضاء . علم الفلك . الأقمار . تضاريس سطح القمر . الكويكبات . مع
» الموجات الشمسية . موجات . شمسية . ظواهر فلكية . ظواهر طبيعيه . الطبيعة . الفضاء . الم
» الوحده الفلكية . نماذج من الأجرام السماوية بالأرقام . حسابات فلكية . علم الفلك . الكو
» الأرض . المغناطيس العملاق . احزمة الاشعاع . تطوق الكوكب . عالم الفضاء . علم الفلك . ظ