قياس تداخل خط الأساس المديد

بعض التلسكوبات الراديوية في مصفوفة أتاكاما المليمترية الكبيرة.
الثمان تلسكوبات الراديوية في المصفوفة دون المليمترية لسميثسونيان، الموجودة في مراصد مونا كيا في هاوائي.

قياس تداخل خط الأساس المديد Very-long-baseline interferometry (VLBI) هي نوع من قياس التداخل الفلكي يُستخدم في علم الفلك الراديوي. في VLBI فإن إشارة من مصدر راديوي فلكي، مثل كويزر، تـُجمَع في عدة تلسكوبات راديوية على سطح الأرض. المسافة بين التلسكوبات الراديوية تُحسَب باستخدام فرق الزمن بين أوقات وصول إشارة الراديو إلى التلسكوبات المختلفة. وهذا يتيح جمع أرصاد لنفس الجرم تحدث في آنٍ واحد من تلسكوبات راديوية متعددة، فيحاكوا تلسكوباً بحجم يساوي أكبر مسافة بين التلسكوبات.

البيانات المتلقاة في كل هوائي في المصفوفة تضم أوقات الوصول من ساعة ذرية محلية، مثل ميزر الهيدروجين. وفي وقتٍ لاحق، يُبحث الارتباط بين البيانات من مختلف الهوائيات التي سجلت نفس الإشارة الراديوية، لإنتاج صورة. الدقة الناتجة من استخدام قياس التداخل تتناسب مع تردد (تكرار) الرصد. تقنية VLBI تمكــِّن المسافة بين التلسكوبات أن تكون أكبر كثيراً من الممكن عبر قياس التداخل المعتاد، الذي يتطلب أن تكون الهوائيات مترابطة طبيعياً بكابل محوري أو دليل موجة أو ألياف ضوئية أو أي نوع آخر من خطوط النقل السلكية. المسافات الأكبر الفاصلة بين التلسكوبات ممكنة في VLBI بسبب تطوير تقنية تصوير طور الإغلاق التي طوّرها روجر جنيسون في ع1950، التي مكـَّنت VLBI من انتاج صور بدقة فائقة.

أكثر ما يشتهر به VLBI هو تصوير المصادر الراديوية الكونية البعيدة، تتبع المركبات الفضائية، وتطبيقات في علم القياسات الفلكية. إلا أنه لما كانت تقنية VLBI تسجل فروق الوقت بين وصول موجات الراديو في مختلف الهوائيات، فإنه يمكن استخدامها أيضاً "في الاتجاه العكسي" لإجراء دراسات لدوران الأرض، وحركة الخرائط في تكتونيات الصفائح بدقة عالية (بضعة مليمترات)، وإجراء أنواع أخرى من الجيوديسيا. استخدام VLBI بهذا الشكل يتطلب عدد كبير من قياسات فرق الوقت من مصادر بعيدة (مثل الكويزرات) المرصودة بشبكة عالمية من الهوائيات على مدى فترة من الوقت.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

النتائج العلمية

الجيوديسي تشوپو ما يشرح بعض الاستخدامات الجيوديسية للـ VLBI.

بعض النتائج العلمية من VLBI تتضمن:

  • تصوير راديوي عالي الدقة للمصادر الراديوية الكونية.
  • تصوير أسطح النجوم القريبة على أطوال موجات راديو (انظر أيضاً قياس التداخل) – وقد اِستُخدمت تقنيات مماثلة لعمل صور بالآشعة تحت الحمراء والبصرية لسطوح نجمية.
  • تعريف الاطار المرجعي السماوي[1][2]
  • حركة الصفائح التكتونية للأرض
  • الانبعاج الإقليمي والارتفاع والاندساس المحليان.
  • التغيرات في اتجاه الأرض وطول اليوم[3]
  • صيانة الإطار المرجعي الأرضي
  • قياس قوى الجاذبية للشمس و القمر على الأرض والبنى العميقة للأرض.
  • تحسين نماذج الغلاف الجوي.
  • قياس سرعة الجاذبية
  • متابعة مسبار هويگنز أثناء عبورها الغلاف الجوي لتيتان، متيحاً قياسات سرعة الرياح[4]
  • أول تصوير لثقب أسود عملاق.[5]


مصفوفات VLBI

هناك العديد من مصفوفات VLBI في أوروپا وكندا و الولايات المتحدة وروسيا وكوريا الجنوبية واليابان والمكسيك و أستراليا. أكثر مصفوفة VLBI حساسيةً في العالم هي شبكة VLBI الأوروپية (EVN). وهي مصفوفة لجزء من الوقت تجمع أكبر تلسكوبات راديوية أوروبية لجلسات عادة ما تستغرق أسبوعاً، وتُعالـَج البيانات في المعهد المشترك للـ VLBI في أوروپا (JIVE).


e-VLBI

صورة المصدر IRC+10420. الصورة ذات الدقة الأقل إلى اليسار التقطتها مصفوفة MERLIN البريطانية وتـُظهـِر غلاف إشعاع ميزر ناتج عن غلاف متمدد لغاز بقطر نحو 200 مرة المجموعة الشمسية. غلاف الغاز انبثق من عملاق عظيم (10 مرات كتلة الشمس) في مركز البث على بعد 900 سنة مضت. الصورة المناظرة من EVN e-VLBI (اليمنى) تبين بنية أدق كثيراً للميزرات بسبب الدقة الأعلى لمصفوفة VLBI.

VLBI الفضائية

كيف تعمل VLBI

تسجيل البيانات عند كل تلسكوب في مصفوفة VLBI. ساعات فائقة الدقة عالية التردد تـُسـَجـَّل بالتوازي مع البيانات الفلكية لكي تساعد في الحصول على التزامن الصحيح.


إعادة تشغيل البيانات من كل تلسكوب في مصفوفة VLBI. ويتطلب ذلك بذل جهد كبير لتحقيق تزامن تشغيل البيانات من التلسكوبات المختلفة. إشارات الساعة الذرية المسجلة مع البيانات تساعد على تصحيح التوقيت.

خدمة VLBI العالمية للجيوديسيا والقياسات الفلكية

خدمة VLBI العالمية للجيوديسيا والقياسات الفلكية (IVS) هي تعاون دولي بغرض استخدام رصد المصادر الراديوية الفلكية باستخدام (VLBI) للتحديد بدقة متغيرات اتجاه الأرض (EOP) و الإطارات المرجعية السماوية (CRF) و الإطارات المرجعية الأرضية (TRF).[6] IVS هي خدمة تعمل تعمل تحت اشراف الإتحاد الفلكي الدولي (IAU) و جمعية الجيوديسيا العالمية (IAG).[7]

المراجع

  1. ^ "The ICRF". IERS ICRS Center. Paris Observatory. Retrieved 25 December 2018.
  2. ^ "International Celestial Reference System (ICRS)". United States Naval Observatory. Retrieved 25 December 2018.
  3. ^ Urban, Sean E.; Sedelmann, P. Kenneth, eds. (2013). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, 3rd Edition. Mill Valley, California: University Science Books. pp. 176–7. ISBN 978-1-891389-85-6.
  4. ^ "Radio astronomers confirm Huygens entry in the atmosphere of Titan". European Space Agency. January 14, 2005. Retrieved March 22, 2019.
  5. ^ Clery, Daniel (April 10, 2019). "For the first time, you can see what a black hole looks like". Science. AAAS. Retrieved April 10, 2019.
  6. ^ Nothnagel, A.; Artz, T.; Behrend, D.; Malkin, Z. (8 September 2016). "International VLBI Service for Geodesy and Astrometry". Journal of Geodesy. 91 (7): 711–721. Bibcode:2017JGeod..91..711N. doi:10.1007/s00190-016-0950-5.
  7. ^ Schuh, H.; Behrend, D. (October 2012). "VLBI: A fascinating technique for geodesy and astrometry". Journal of Geodynamics. 61: 68–80. Bibcode:2012JGeo...61...68S. doi:10.1016/j.jog.2012.07.007.

وصلات خارجية

قالب:Radio-telescope

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=قياس_تداخل_خط_الأساس_المديد&oldid=2026930"