في جميع أنحاء العالم ، يتم بناء بعض التلسكوبات الرائدة حقًا والتي ستستهل عصرًا جديدًا من علم الفلك. تشمل المواقع جبل ماونا كيا في هاواي ، أستراليا ، جنوب إفريقيا ، جنوب غرب الصين ، وصحراء أتاكاما - هضبة نائية في جبال الأنديز الشيلية. في هذه البيئة الجافة للغاية ، يتم بناء مصفوفات متعددة تسمح للفلكيين برؤية أبعد في الكون وبدقة أكبر.
أحدها هو المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) تلسكوب كبير للغاية (ELT) ، مجموعة من الجيل التالي ستحتوي على مرآة أولية معقدة يبلغ قطرها 39 مترًا (128 قدمًا). في هذه اللحظة بالذات ، يجري البناء على قمة جبال الأنديز في سيرو أرمازونز ، حيث تنشغل فرق البناء بصب أسس أكبر تلسكوب يتم بناؤه.
بدأ بناء ELT في مايو من عام 2017 ومن المقرر حاليًا الانتهاء منه بحلول عام 2024. في الماضي ، أشارت ESO إلى أنها ستكلف حوالي 1 مليار يورو (1.12 مليار دولار) لبناء ELT - بناءً على أسعار 2012. معدلة للتضخم ، والتي تصل إلى 1.23 مليار دولار في 2018 ، وحوالي 1.47 مليار دولار (على افتراض معدل تضخم بنسبة 3٪) بحلول عام 2024.
بالإضافة إلى ظروف الارتفاعات العالية اللازمة لعلم الفلك الفعال ، حيث يكون التداخل الجوي منخفضًا ولا يوجد تلوث ضوئي ، احتاج ESO إلى مساحة كبيرة ومسطحة لوضع أسس ELT. نظرًا لعدم وجود مثل هذا الموقع ، فقد بنى ESO موقعًا من خلال تسوية الجزء العلوي من جبل Cerro Armazones في تشيلي. كما تظهر الصورة في الأعلى ، الموقع الآن مغطى بسلسلة من الأسس.
المفتاح لإمكانيات التصوير في ELT هو المرآة الأساسية على شكل خلية نحل ، والتي تتكون من 798 مرآة سداسية ، يبلغ قطر كل منها 1.4 (4.6 قدم) متر. هذه البنية الشبيهة بالفسيفساء ضرورية بالنظر إلى أنه لا يمكن حاليًا إنشاء مرآة واحدة بطول 39 مترًا قادرة على إنتاج صور عالية الجودة.
للمقارنة ، يعتمد التلسكوب الكبير جدًا (VLT) من ESO - التلسكوب الأكبر والأكثر تقدمًا في العالم في الوقت الحاضر - على أربعة وحدات تليسكوب ذات مرايا يبلغ قطرها 8.2 م (27 قدمًا) وأربعة تلسكوبات مساعدة متحركة مع مرايا قياس 1.8 م (5.9 قدم) في القطر. من خلال دمج الضوء من هذه التلسكوبات (عملية تعرف باسم قياس التداخل) ، فإن VLT قادرة على تحقيق دقة مرآة تصل إلى 200 متر (656 قدمًا).
ومع ذلك ، فإن ELT الذي يبلغ ارتفاعه 39 مترًا سيكون له مزايا كبيرة على VLT ، ويضم مساحة تجميع أكبر بمائة مرة والقدرة على جمع مائة مرة أكثر من الضوء. هذا سيسمح بملاحظات الأجسام الخافتة. بالإضافة إلى ذلك ، لن تخضع فتحة ELT لأي فجوات (كما هو الحال مع قياس التداخل) ولن تحتاج الصور التي تلتقطها إلى معالجة صارمة.
كل ما قيل ، ELT ستجمع ما يقرب من 200 مرة مثل الضوء مثل تلسكوب هابل الفضائيمما يجعله أقوى تلسكوب في الطيف البصري والأشعة تحت الحمراء. مع المرآة القوية وأنظمة البصريات التكيفية لتصحيح الاضطراب الجوي ، من المتوقع أن تكون ELT قادرة على تصوير الكواكب الخارجية مباشرة حول الكواكب البعيدة ، وهو أمر نادرًا ما يكون ممكنًا مع التلسكوبات الموجودة.
ولهذا السبب ، تشمل الأهداف العلمية لـ ELT التصوير المباشر للكواكب الخارجية الصخرية التي تدور بالقرب من نجومهم ، والتي ستسمح أخيراً لعلماء الفلك بالقدرة على تمييز أجواء الكواكب "الشبيهة بالأرض". في هذا الصدد ، سيكون ELT مغيرًا للعبة في البحث عن عوالم يحتمل أن تكون صالحة للسكن خارج نظامنا الشمسي.
علاوة على ذلك ، سيكون ELT قادرًا على قياس تسارع توسع الكون مباشرة ، مما سيسمح لعلماء الفلك بحل عدد من الألغاز الكونية - مثل الدور الذي لعبته الطاقة المظلمة في التطور الكوني. وبالعمل إلى الوراء ، سيتمكن الفلكيون أيضًا من بناء نماذج أكثر شمولاً لكيفية تطور الكون بمرور الوقت.
سيتم تعزيز ذلك من خلال حقيقة أن ELT ستكون قادرة على إجراء مسوحات طيفية حلّياً مكانيًا لمئات المجرات الضخمة التي تشكلت في نهاية "العصور المظلمة" - بعد مليار سنة تقريبًا من الانفجار العظيم. من خلال القيام بذلك ، ستلتقط ELT صورًا للمراحل الأولى من تكوين المجرة وتوفر المعلومات التي كانت متاحة حتى الآن فقط للمجرات القريبة.
كل هذا سيكشف عن العمليات الفيزيائية وراء تكوين المجرات وتحويلها على مدى مليارات السنين. كما أنه سيقود الانتقال من نماذجنا الكونية الحالية (التي هي إلى حد كبير ظاهرة ونظرية) إلى فهم أكثر جسديًا لكيفية تطور الكون بمرور الوقت.
في السنوات القادمة ، ستنضم إلى ELT تلسكوبات أخرى من الجيل التالي مثل تلسكوب 30 متر (TMT) تلسكوب ماجلان العملاق (بتوقيت جرينتش) صفيف كيلومتر مربع (SKA) و تلسكوب كروي خمسمائة متر (بسرعة). في الوقت نفسه ، التلسكوبات الفضائية مثل ساتل مسح الكواكب الخارجية العابر (TESS) و تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) من المتوقع أن تقدم اكتشافات لا حصر لها.
ثورة في علم الفلك قادمة ، وقريبا!
