نجوم اصطناعية في أتاكاما

تلتقط صورة مذهلة نشرتها المرصد الأوروبي الجنوبي إحدى أكثر التكنولوجيات إثارة بصرياً في علم الفلك الحديث: شعاع ليزر قوي ينطلق من وحدات تلسكوب الكبير جداً في مرصد بارانال في تشيلي، مما ينشئ نجوماً مضيئة اصطناعية في الغلاف الجوي العلوي على خلفية درب التبانة. التقطت الصورة عالم الفلك التشيلي أليكسيس تريغو، وتم اختيارها كصورة الفضاء ليوم 17 فبراير 2026، وتقدم توضيحاً حياً لكيفية تغلب المراصد الأرضية على القيد الأساسي الذي طالما أرق علماء الفلك منذ أن وجه غاليليو تلسكوبه نحو السماء.

تظهر الصورة شعاعات ليزر برتقالية صفراء متعددة تنطلق من وحدات التلسكوب إلى السماء الصحراوية الصافية، وينتهي كل منها بنقطة مضيئة صغيرة عالياً في الغلاف الجوي. تعمل هذه النجوم المرجعية الاصطناعية، التي يتم إنشاؤها من خلال إثارة ذرات الصوديوم في طبقة من الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 90 كيلومتراً فوق سطح الأرض، كنقاط مرجعية لنظام البصريات التكيفية الذي يصحح عدم الوضوح المستمر الناجم عن الاضطراب الجوي.

كيف تعمل نجوم الليزر المرجعية

المبدأ وراء نجوم الليزر المرجعية أنيق في تصوره وإن كان معقداً تقنياً في تنفيذه. الغلاف الجوي للأرض، رغم ضروريته للحياة، يمثل إزعاجاً مستمراً لعلماء الفلك. تتحرك جيوب الهواء بدرجات حرارة وكثافات مختلفة باستمرار فوق أي تلسكوب، وتنحني شعاعات الضوء في اتجاهات مختلفة قليلاً من لحظة إلى أخرى. هذا الاضطراب الجوي هو ما يجعل النجوم تبدو وميضة للعين المجردة، وهي ظاهرة تسحر مراقبي النجوم العاديين لكنها مدمرة للتصوير الفلكي الدقيق.

لمواجهة هذا التأثير، يقوم تلسكوب الكبير جداً بإطلاق شعاعات ليزر الصوديوم نحو السماء، موجهة إلى طبقة رقيقة من ذرات الصوديوم الموجودة على ارتفاع يبلغ حوالي 90 كيلومتراً. هذه ذرات الصوديوم هي بقايا النيازك التي احترقت في الغلاف الجوي، تاركة وراءها طبقة معدنية دائمة. عندما يضرب ضوء الليزر هذه الذرات، تتألق وتنتج نقطة مصدر مضيئة تعمل كنجم اصطناعي.

يراقب نظام البصريات التكيفية بعد ذلك هذا النجم الاصطناعي مئات المرات في الثانية، ويقيس بدقة كيف يحرف الغلاف الجوي ضوءه في أي لحظة معطاة. يعالج الكمبيوتر هذه القياسات في الوقت الفعلي ويرسل أوامر إلى مرآة قابلة للتشويه، وهي مرآة مرنة يمكن أن تغير شكلها عدة مرات في الثانية لتعويض التشويه الجوي. النتيجة هي صور بمستوى وضوح يقترب مما يمكن تحقيقه من الفضاء، مما يزيل الغلاف الجوي من المعادلة بشكل فعال.

  • التقطت الصورة عالم الفلك أليكسيس تريغو في مرصد بارانال في صحراء أتاكاما في تشيلي
  • تعمل نجوم ليزر المرجعية بإثارة ذرات الصوديوم على ارتفاع يبلغ حوالي 90 كيلومتراً، وهي بقايا نيازك محترقة
  • تراقب أنظمة البصريات التكيفية التشويه الجوي مئات المرات في الثانية وتصححه في الوقت الفعلي
  • تلقت ثلاث وحدات تلسكوب إضافية ترقيات بالليزر في ديسمبر 2025 لدعم أدوات VLTI و GRAVITY+
  • تسمح التكنولوجيا للتلسكوبات الأرضية بتحقيق وضوح صور يقترب من المراصد الفضائية

تلسكوب الكبير جداً

يضم مرصد بارانال مقر المرصد الأوروبي الجنوبي، وهو تلسكوب الكبير جداً، الذي يتكون من أربع وحدات تلسكوب تحتوي كل منها على مرآة أولية بقطر 8.2 متر. تعمل هذه التلسكوبات بشكل فردي أو مجتمع كمقياس تداخل، وهي من بين أكثر الأدوات الفلكية إنتاجية التي تم بناؤها على الإطلاق، مما ساهم في اكتشافات تتراوح من الصورة الأولى المباشرة لكوكب خارج النظام الشمسي إلى اكتشاف الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز درب التبانة.

تطل كل وحدة تلسكوب في الخلفية من صورة تريغو، مع هياكلها الأسطوانية المميزة تظهر بظلال قاتمة ضد السماء المليئة بالنجوم. تقع التلسكوبات على قمة سيرو بارانال، وهي جبل يبلغ ارتفاعه 2635 متراً في صحراء أتاكاما في تشيلي، وهي واحدة من أكثر الأماكن جفافاً وأكثرها نقاءً فلكياً على الأرض. يجعل هذا المزيج من الارتفاع العالي وتلوث الضوء الدنيوي والهواء الجاف والظروف الجوية المستقرة صحراء أتاكاما موقعاً مثالياً للفلك البصري والأشعة تحت الحمراء.

ترقيات الليزر الأخيرة

الصورة مناسبة بشكل خاص لأن VLT أكملت مؤخراً توسيعاً كبيراً في قدرات نجم الليزر المرجعية. في ديسمبر 2025، تم تجهيز ثلاث وحدات تلسكوب إضافية بأنظمة الليزر الخاصة بها، وانضمت إلى وحدة التلسكوب الرابعة، المعروفة باسم ميليبال، التي كانت الوحيدة ذات قدرة نجم الليزر المرجعي. تم إجراء الترقيات لدعم مقياس التداخل الكبير جداً والأداة المتقدمة GRAVITY+، التي تتطلب تصحيح البصريات التكيفية على جميع التلسكوبات الأربعة لتحقيق إمكانياتها العلمية الكاملة.

مع تجهيز جميع وحدات التلسكوب الأربعة الآن بنجوم الليزر المرجعية، يمكن للمرصد تصحيح التشويه الجوي بفعالية أكبر من أي وقت مضى، خاصة عند استخدام التلسكوبات في وضع التداخل. يجمع التداخل الضوء من تلسكوبات متعددة لتحقيق الدقة الزاوية لتلسكوب بحجم المسافة بينها، وهي تقنية قوية بشكل غير عادي مكنت من بعض القياسات الأكثر دقة في علم الفلك.

صحراء أتاكاما: الملكية الأساسية للفلك

أصبحت صحراء أتاكاما مركز الملاحظة الفلكية الأرضية العالمي، وتستضيف ليس فقط VLT في بارانال بل أيضاً Atacama Large Millimeter Array، مرصد La Silla، وتلسكوب Extremely Large Telescope قيد الإنشاء، الذي سيضم مرآة أولية بقطر 39 متراً عندما تبدأ العمل لاحقاً في هذا العقد. يعكس تركيز المراصد العالمية من الدرجة الأولى في هذه المنطقة الواحدة على مزيج أتاكاما الذي لا مثيل له من الظروف الجوية والمزايا الجغرافية والأطر المؤسسية الداعمة.

يعتبر جفاف المنطقة العجيب عامل حاسماً. يمتص بخار الماء في الغلاف الجوي الضوء تحت الأحمر، الذي يحمل معلومات حاسمة عن النجوم والمجرات والأنظمة الكوكبية البعيدة. تتلقى صحراء أتاكاما أقل من ملليمتر واحد من الأمطار في السنة في بعض المناطق، مما يجعل الغلاف الجوي فيها من بين أكثر الأغلفة شفافية على الأرض للملاحظات تحت الحمراء. يزيد الارتفاع العالي من كمية الغلاف الجوي التي يجب أن يمر بها ضوء التلسكوب، وتضمن عزلة الصحراء تلوث ضوء بشري ضئيل.

تقارب الفن والعلم

تخدم الصور مثل صورة تريغو غرضاً مزدوجاً في عالم علم الفلك. فهي توثيق علمي متزامن لتكنولوجيا متطورة وأعمال فنية تنقل جمال وعظمة جهود البشرية لفهم الكون. يلخص التباين بين الضوء القديم لدرب التبانة وشعاعات الليزر المصممة بدقة التي تصل إليها شيئاً أساسياً عن العلاقة البشرية بالكون: لطالما نظرنا بتعجب، والآن نصل بأدوات أكثر تطوراً لنرى بوضوح أكبر.

مع استمرار VLT في عمله بقدرات بصريات تكيفية محسنة، ستمكن النجوم الاصطناعية التي ينشئها الليزر اكتشافات يصعب التنبؤ بها. من توصيف الغلافات الجوية للكواكب الخارجية إلى رسم ديناميكيات سحب الغاز حول الثقب الأسود المركزي لدرب التبانة، فإن التكنولوجيا المعروضة في هذه الصورة ليست مجرد مثيرة بصرياً بل تحويلية علمياً. قد يكون الليزر اصطناعياً، لكن النجوم التي يساعدنا على دراستها حقيقية جداً.

تم إعداد هذا المقال بناءً على تقرير من Space.com. اقرأ المقال الأصلي.