جهان ما عجیب، فوق‌العاده و گسترده است. به اندازه‌ای گسترده است که هنوز ما نمی‌توانیم با یک سفینه فضایی به اعماق آن برویم اما یک رادیوتلسکوپ قادر است اسرار جهان را آشکار کند. ناتاشا هرلی-واکر (Natasha Hurley-Walker) یک ستاره‌شناس است که با یک رادیوتلسکوپ جدید MWA، فضا را با طولانی‌ترین طول موج امواج رادیویی کشف می‌کند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید تا درباره رادیوتلسکوپ MWA بیشتر بدانید.

آسمان شب را تصور کنید ستاره‌هایی که در آن می‌بینید مربوط به کهکشان ما یعنی کهکشان راه شیری است. در کهکشان راه شیری صدها میلیارد ستاره وجود دارد که تصویری زیبا به نمایش می‌گذارند. این تنها گوشه‌ای از جهان ما است. خطوط تیره‌ گرد و غبار پیرامون آن را فراگرفته است و نور ستاره‌ها را تاریک می‌کنند. تصاویری که با تلسکوپ‌های پیشرفته‌ای مانند تلسکوپ فضایی هابل (Hubble) مشاهده شده تنها بخش کوچکی از آسمان ما است. آنچه که در تصاویر تلسکوپ هابل دیده می‌شود هزاران کهکشان است. اما در جهان صدها میلیون کهکشان وجود دارد. شاید بگوییم که با تلسکوپی قوی‌تر و پیشرفته‌تر بتوانیم این ماموریت را ادامه دهیم. اما باید گفت ما یک نکته را فراموش کردیم. ما تنها در مورد بخشی از جهان که با چشم قابل مشاهده است و در طیف نوری جز طیف نور مرئی است صحبت کردیم. استفاده از نور مرئی اجازه کشف فرآیندهای دیگر که از خود نور نامرئی ساطع می‌کنند نمی‌دهد. گردو غبار تیره اجازه نمی‌دهد که نور از آن عبور کند. بنابراین هرچه به اعماق فضا نگاه کنیم نور کمتری خواهیم دید.

هرگاه آمبولانس به سمت شما نزدیک شود شما فرکانس صوتی بیشتری خواهید شنید و در نتیجه صدای آژیر را زیرتر می‌شنوید و هرگاه آمبولانس از شما دور شود شما صدای آژیر با صدام بم‌تر و فرکانس پایین‌تر خواهید شنید. در نور نیز چنین اتفاقی رخ می‌دهد. هنگامی که شی نورانی به ما نزدیک می‌شود منجر به حرکت به سمت طول موج کوتاه‌تر یا رنگ آبی درطیف نور مرئی می‌شود اما اگر نور از شما دور شود به سوی طول موج بلندتر یا رنگ قرمز حرکت می‎کنیم.

جهان ما در حال انبساط است بنابراین همه‌چیز در حال دور شدن از یکدیگر هستند. می‌توان گفت همه چیز به طیف با طول موج بلند و رنگ قرمز نزدیک‌تر می‌شود. هرچه به اعماق فضا نگاه کنیم همه چیز سریع‌تر حرکت می‌کنند و از ما دور می‌شوند و قرمزتر به نظر می‎رسند. با حرکت طول موج قابل مشاهده به سمت طیف قرمز، به طیف فروسرخ وارد می‎شویم که دیگر مرئی و قابل مشاهده نیست.

برای حل مشکل، علم ستاره‌شناسی رادیویی معرفی شد. با کمک رادیوتلسکوپ پارکز (Parkes) دیگر گرد و غبار و حرکت به سمت طیف نامریی ما را از کشف اسرار جهان باز نمی‌دارد. با استفاده از گیرنده‌هایی که در طیف گسترده‌تری کار می‌کنند. با کمک رادیوتلسکوپ پارکز، ما به مرکز کهکشان راه شیری خواهیم رفت و از گرد و غبار گذر می‌کنیم. درون کهکشان نورانی و مشتعل است ولی نور ستاره نیست. با این حال از معایب تصویربرداری با این تلسکوپ می‌توان گفت، امواج رادیویی به خاطر طول موج بلند، وضوح پایینی دارند. همچنین تصویر سیاه و سفید است و رنگ ذرات و آنچه که در کهکشان است مشخص نیست.

هم‌اکنون رادیوتلسکوپ به نام مورچیسون وایلدفیلد (Murchison Widefield Array) در رصدخانه رادیویی مورچیسون استرالیا ساخته شده است که این مشکلات را برطرف می‌کند. این تلسکوپ‌ها می‌تواند امواج رادویی با طول‌موج‌های بسیار بلند را دریافت کنند. تلسکوپ ده کیلومتر از صحرای غرب استرالیا را فرا گرفته است. با گسترده شدن تلسکوپ وضوح تصاویر بهتری را می‌توان دریافت کرد. در نهایت از طریق کابل همه اطلاعات به مرکز پردازش رصدخانه می‌رسد. پردازش داده‌های دریافتی از تلسکوپ نیاز به ابرریانه‌ها و پردازنده‌های قوی است.

در یکی از تازه‌ترین آزمایش‌های آرایه تلسکوپ رادیویی مورچیسون وایدفیلد (MWA) که به اختصار GLEAM نامیده می‌شود، از عمق کیهان نه تنها با سه رنگ اصلی، بلکه با ۲۰ رنگ، تصویربرداری شد. این رنگ‌ها رنگ‌های طبیعی امواج رادویی هستند. در پایین‌ترین فرکانس ما رنگ قرمز و در بالاترین فرکانس رنگ آبی می‌بینیم. ستاره‌شناسان می‌گویند داده‌های GLEAM در حل معماهایی مانند برخوردهای کهکشانی، انفجار ستاره‌ها و رفتار سیاه چاله‌های فوق سنگین بسیار کمک خواهد کرد.

در ویدیوی زیر ناتاشا هرلی-واکر (Natasha Hurley-Walker) درباره پیشرفت ستاره‌شناسی با رادیوتلسکوپ MWA به سخنرانی پرداخته است.

در زمینه کاربردهای انواع امواج رادیویی بیشتر بخوانید:
>>تولید امواج تراهرتز به وسیله یک میکروتراشه

منبع : TED

استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک منبع و نام «مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی» مجاز است.