كيف تعمل الأشعة السينية علم الفلك

We are searching data for your request:

Forums and discussions:

Manuals and reference books:

Data from registers:

Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Go to search results >>>

هناك عالم خفي - هناك يشع بأطوال موجية من الضوء لا يمكن للبشر الإحساس بها. أحد أنواع الإشعاع هذه هو طيف الأشعة السينية. يتم إطلاق الأشعة السينية عن طريق أشياء وعمليات شديدة النشاط والحيوية ، مثل النفاثات شديدة السخونة من المواد بالقرب من الثقوب السوداء وانفجار نجم عملاق يسمى سوبرنوفا. أقرب إلى المنزل ، تنبعث شمسنا من الأشعة السينية ، كما تفعل المذنبات لأنها تواجه الرياح الشمسية. يدرس علم فلك الأشعة السينية هذه الأشياء والعمليات ويساعد علماء الفلك على فهم ما يحدث في أي مكان آخر في الكون.

الكون الأشعة السينية

كائن مضيئة للغاية يسمى النجم النابض ينبعث طاقة لا تصدق في شكل إشعاع الأشعة السينية في المجرة M82. ركز تلسكوبان حساسان بالأشعة السينية يدعىان تشاندرا ونوستار على هذا الكائن لقياس ناتج الطاقة للنجم النابض ، وهو بقايا الدوران السريع لنجم فائق الكتلة ينفجر باعتباره سوبرنوفا. تظهر بيانات Chandra باللون الأزرق. بيانات NuSTAR باللون الأرجواني. أخذت صورة خلفية المجرة من الأرض في تشيلي. الأشعة السينية: NASA / CXC / Univ. of Toulouse / M.Bachetti et al، Optical: NOAO / AURA / NSF

تنتشر مصادر الأشعة السينية في جميع أنحاء الكون. إن الأجواء الخارجية الحارة للنجوم هي مصادر هائلة للأشعة السينية ، خاصة عندما تندلع (كما تفعل شمسنا). مشاعل الأشعة السينية هي حيوية بشكل لا يصدق وتحتوي على أدلة على النشاط المغناطيسي في وحول سطح النجم والجو السفلي. كما أن الطاقة الموجودة في تلك القنابل تخبر علماء الفلك بشيء عن النشاط التطوري للنجم. كما أن النجوم الصغيرة منشغلة بواعث الأشعة السينية لأنها أكثر نشاطًا في مراحلها المبكرة.

عندما تموت النجوم ، لا سيما النجوم الأكثر ضخامة ، فإنها تنفجر مثل النجوم المتفجرة. هذه الأحداث الكارثية تنبعث منها كميات هائلة من إشعاع الأشعة السينية ، والتي توفر أدلة للعناصر الثقيلة التي تتشكل أثناء الانفجار. هذه العملية تخلق عناصر مثل الذهب واليورانيوم. يمكن أن تنهار النجوم الأكثر ضخامة لتصبح نجوم نيوترونية (والتي تؤدي أيضًا إلى ظهور الأشعة السينية) والثقوب السوداء.

لا تأتي الأشعة السينية المنبعثة من مناطق الثقب الأسود من التفردات نفسها. بدلاً من ذلك ، تشكل المادة التي يتم تجميعها بواسطة إشعاع الثقب الأسود "قرص تراكم" يدور المواد ببطء في الثقب الأسود. كما يدور ، يتم إنشاء الحقول المغناطيسية ، والتي تسخين المواد. في بعض الأحيان ، تهرب المواد في شكل نفاثة يتم تحويلها بواسطة الحقول المغناطيسية. تنبعث نفثات الثقب الأسود أيضًا بكميات كبيرة من الأشعة السينية ، وكذلك الثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات.

غالبًا ما يكون لمجموعات المجرات غيوم غاز محمَّلة داخل المجرات الفردية وحولها. إذا ارتفعت درجة حرارتها بدرجة كافية ، يمكن لهذه السحب أن تصدر أشعة سينية. يلاحظ علماء الفلك تلك المناطق من أجل فهم أفضل لتوزيع الغاز في التجمعات ، وكذلك الأحداث التي تسخن الغيوم.

الكشف عن الأشعة السينية من الأرض

الشمس في الأشعة السينية ، كما يراها مرصد نوستار. المناطق النشطة هي الأكثر سطوعًا في الأشعة السينية. NASA

تشتمل ملاحظات الأشعة السينية للكون وتفسير بيانات الأشعة السينية على فرع صغير نسبيا من علم الفلك. نظرًا لامتصاص الغلاف الجوي للأرض إلى حد كبير بواسطة الأشعة السينية ، فلم يكن بإمكان العلماء إرسال صواريخ دائرية وبالونات محملة بالأدوات في الجو حتى يتمكنوا من إجراء قياسات تفصيلية للأجسام "الساطعة" للأشعة السينية. ارتفعت الصواريخ الأولى عام 1949 على متن صاروخ V-2 تم ​​الاستيلاء عليه من ألمانيا في نهاية الحرب العالمية الثانية. اكتشف الأشعة السينية من الشمس.

كشفت القياسات التي تنقلها البالون لأول مرة عن أشياء مثل بقايا سديم السلطعون المستعصية (1964). منذ ذلك الوقت ، تم إجراء العديد من الرحلات الجوية هذه ، لدراسة مجموعة من الكائنات والأحداث التي تنبعث منها أشعة إكس في الكون.

دراسة الأشعة السينية من الفضاء

تصور الفنان لمرصد تشاندرا للأشعة السينية على مدار حول الأرض ، مع أحد أهدافه في الخلفية. NASA / CXRO

أفضل طريقة لدراسة أجسام الأشعة السينية على المدى الطويل هي استخدام الأقمار الصناعية الفضائية. لا تحتاج هذه الأدوات إلى محاربة تأثيرات الغلاف الجوي للأرض ويمكنها التركيز على أهدافها لفترات زمنية أطول من المناطيد والصواريخ. يتم تكوين أجهزة الكشف المستخدمة في علم الفلك بالأشعة السينية لقياس طاقة انبعاثات الأشعة السينية عن طريق حساب أعداد فوتونات الأشعة السينية. وهذا يعطي علماء الفلك فكرة عن كمية الطاقة التي تنبعث من الجسم أو الحدث. لقد تم إرسال ما لا يقل عن أربعة عشر من مراصد الأشعة السينية إلى الفضاء منذ إرسال أول واحد يدور حول مدار حر ، يسمى مرصد أينشتاين. تم إطلاقه في عام 1978.

من بين أفضل مراصد الأشعة السينية المعروفة: Röntgen Satellite (ROSAT ، الذي تم إطلاقه في عام 1990 وتم إيقاف تشغيله في عام 1999) ، و EXOSAT (التي أطلقتها وكالة الفضاء الأوروبية في عام 1983 ، تم إيقاف تشغيلها في عام 1986) ، و Rossi X-ray Timing Explorer ، الأوروبي XMM- نيوتن ، الأقمار الصناعية سوزاكو اليابانية ، ومرصد تشاندرا للأشعة السينية. شاندرا ، التي سميت باسم عالم الفيزياء الفلكية الهندي سوبرامانيان تشاندراسيخار ، تم إطلاقها في عام 1999 وما زالت تقدم مناظر عالية الدقة لكون الأشعة السينية.

يشتمل الجيل التالي من مقاريب الأشعة السينية على NuSTAR (التي تم إطلاقها في عام 2012 وما زالت تعمل) ، و Astrosat (التي أطلقتها منظمة أبحاث الفضاء الهندية) ، والقمر الصناعي AGILE الإيطالي (الذي يمثل Astro-rivelatore Gamma ad Imagini Leggero) ، الذي تم إطلاقه في عام 2007 البعض الآخر في مرحلة التخطيط والتي ستواصل النظر في علم الفلك في الكون بالأشعة السينية من مدار قريب من الأرض.

---