تخيل مهمة واحدة من شأنها أن تسمح لك باستكشاف درب التبانة وما بعده ، والتحقيق في الكيمياء الكونية ، وصيد الكواكب ، ورسم خرائط المجرة ، واستكشاف الطاقة المظلمة ، وتحليل توسع الكون الأوسع. شارك في Sloan Digital Sky Survey ، وهو تعاون علمي ضخم يمكّن ألف عالم فلك من 51 مؤسسة حول العالم من القيام بذلك.
في إحاطة AAS يوم الثلاثاء في سياتل ، أعلن الباحثون عن النشر العام للبيانات التي تم جمعها بواسطة أحدث تجسيد للمشروع ، SDSS-III. يمثل إصدار البيانات هذا ، المسمى "DR12" ، المجموعة الأكبر والأكثر تفصيلاً للقياسات في الاستطلاع حتى الآن: 2000 ليلة من المعلومات الجديدة حول ما يقرب من 500 مليون نجم ومجرة.
أحد مكونات SDSS هو استكشاف الطاقة المظلمة من خلال "الاستماع" لإشارات التذبذب الصوتي من تسارع الكون المبكر ، كما شارك الفريق أيضًا "تحريك" متحرك جديد للكون تم إنشاؤه باستخدام بيانات SDSS.
يرتكز تعاون SDSS-3 على تلسكوب Sloan Foundation القوي الذي يبلغ طوله 2.5 متر في مرصد أباتشي بوينت في نيو مكسيكو. يتكون المشروع نفسه من أربعة مسوحات مكونة: BOSS و APOGEE و MARVELS و SEGUE. يطبق كل من هذه الاستطلاعات زخارف مختلفة على التلسكوب الأصلي من أجل تحقيق هدفه الفريد.
تصور BOSS (المسح الطيفي التذبذب باريون) الطريقة التي تنعكس بها الموجات الصوتية التي تنتجها المادة المتفاعلة في أوائل الكون في البنية واسعة النطاق للكون. هذه البصمات القديمة ، التي يعود تاريخها إلى 500000 عام بعد الانفجار الكبير ، واضحة بشكل خاص في الأجسام عالية الانزياح الأحمر مثل المجرات الحمراء المضيئة والكوازارات. ستسمح النماذج ثلاثية الأبعاد التي تم إنشاؤها من ملاحظات BOSS لعلماء الفلك بتتبع توسع الكون على مدى 9 مليارات سنة ، وهو إنجاز سيمهد الطريق ، في وقت لاحق من هذا العام ، الطريق لإجراء تقييم صارم للنظريات الحالية المتعلقة بالطاقة المظلمة.
في الإحاطة الصحفية ، أوضح دانيال إيزنشتاين من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية كيف يتطلب BOSS كميات ضخمة من البيانات وأنه تم حتى الآن تحديد 1.4 مليون مجرة. وأشار إلى أن البيانات التي تم تحليلها حتى الآن تؤكد بقوة وجود الطاقة المظلمة.
هذه التغريدة من حساب تويتر SDSS تستخدم القليل من الفكاهة لشرح كيفية عمل BOSS:
اتضح أنه في الفضاء ، يمكن للجميع سماع صراخك ، إذا قمت بذلك في وقت مبكر من الكون وقمت بإعداد تذبذبات صوتية # aas225
- SDSS - J. Johnson (sdssurveys) 6 يناير 2015
تستخدم APOGEE (تجربة Apache Point Observatory Galactic Evolution) مخطط طيفي متطور قريب من الأشعة تحت الحمراء لاختراق الغبار السميك وجمع الضوء من 100000 عمالقة حمراء بعيدة. من خلال تحليل الخطوط الطيفية التي تظهر في هذا الضوء ، يمكن للعلماء تحديد توقيعات 15 عنصرًا كيميائيًا مختلفًا تشكل النجوم البعيدة - وهي الملاحظات التي ستساعد الباحثين على تجميع التاريخ النجمي لمجرتنا.
يحدّد MARVELS (مسح الأجسام الخارجية للكواكب الخارجية ذات السرعة الكبيرة APO) تذبذبًا صغيرًا في مدارات النجوم ، والحركات التي تخون تأثير الجاذبية للكواكب المدارية. التكنولوجيا نفسها غير مسبوقة. أوضح المحقق الرئيسي للمشروع جيان جي: "إن MARVELS هو أول استطلاع واسع النطاق يقيس هذه الحركات الصغيرة لعشرات النجوم في وقت واحد" ، مما يعني أنه يمكننا استكشاف وتوصيف العدد الكامل من الكواكب العملاقة بطرق لم تكن ممكنة قبل."
في المؤتمر الصحفي ، قال جي إن مارفيلز رصد 5500 نجمة بشكل متكرر ، بحثًا عن كواكب خارجية عملاقة حول هذه النجوم. حتى الآن ، كشفت البيانات عن 51 مرشحًا لكوكب عملاق بالإضافة إلى 38 مرشحًا قزمًا بنيًا. وأضاف Ge أنه سيتم العثور على المزيد من خلال معالجة البيانات بشكل أفضل.
SEGUE (ملحق سلون للتفاهم والاستكشاف المجري) يكمل الرباعية من خلال تحليل الضوء المرئي من 250،000 نجمة في الروافد الخارجية لمجرتنا. وبالمصادفة ، فإن "ملاحظات" هذا الاستطلاع "تنقسم" بشكل رائع إلى العمل الذي تقوم به مشاريع أخرى ضمن SDSS-III. تلخص كونستانس روكوسي ، رئيسة مجال SDSS-III في SEGUE ، أهمية ملاحظات مشروعها لمجرتنا الخارجية: "بالاشتراك مع النظرة الأكثر تفصيلاً للمجرة الداخلية من APOGEE ، فإننا نحصل على صورة شاملة حقًا درب التبانة."
واحدة من أكثر السمات الاستثنائية لـ SDSS-III هي شموليتها. أي أن كل بايت من المعلومات المثيرة الواردة في DR12 ستكون متاحة مجانًا للمحترفين والهواة والعامين على حد سواء. تمكن هذه الفلسفة الأطراف المهتمة من جميع مناحي الحياة من المساهمة في النهوض بعلم الفلك مهما كانت قدراتهم.
على الرغم من أهمية إصدار DR12 بالنسبة إلى علماء الفلك اليوم ، إلا أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. قال دانيال آيزنشتاين ، مدير تعاون SDSS-3 ، "إن عبور خط النهاية DR12 هو إنجاز ضخم من قبل مئات الأشخاص ، ولكنه عالم كبير هناك ، لذلك هناك الكثير مما يمكن ملاحظته".
يتضمن DR12 ملاحظات أدلى بها SDSS-III بين يوليو 2008 ويونيو 2014. بدأ خلف المشروع ، SDSS-IV ، تشغيله في يوليو 2014 وسيستمر في المراقبة لمدة ست سنوات أخرى.
إليكم الرسوم المتحركة بالفيديو لحركة الكون:
