مسح سلووان الرقمي للسماء
مسح سلووان الرقمي للسماء في الفلك (بالإنجليزية: Sloan Digital Sky Survey أو'SDSS')
هو مسح فلكي يتم باستخدام التصوير الطيفي لقياس الانزياح الأحمر لأاطياف المجرات. ويجري ذلك بتلسكوب ضوئي مزود بمرآة قطر 5و2 متر واسعة زاوية الرؤية مع استخدام عدة مرشحات للضوء. ويوجد هذا التلسكوب في مرصد أباتشي بوينت نيو مكسيكو في المنطقة الجنوبية الغربية من الولايات المتحدة. وقد سمي برنامج المسح الفلكي هذا باسم جمعية ألفريد سلووان الخيرية التي أنشأها ألفريد سلووان عام 1923 لتشجيع
البحث العلمي.
وقد بدأ برنامج المسح الفلكي عام 2000 بغرض مسح نحو 25 % من السماء للحصول على قياسات لنحو 100 مليون جرم سماوي، وكذلك لتسجيل ودراسة أطياف نحو 1 مليون من الأجرام. ويصل متوسط بعد المجرات تحت الفحص مساويا ل انزياح أحمر قدره 1و0. كما صـُورت مجرات ذات سطوع أحمر يصل انزياحها الأحمر إلى z=0.4 وكذلك لأشباه النجوم تبعد عنا نحو z=5 كما تمكن المسح الفلكي من تسجيل أشباه نجوم تبعد عنا أكثر من انزياح أحمر 6.
وقد دخل برنامج المسح الفلكي مرحلة جديدة عام 2006، منها برنامج SDSS-II بغرض مواصلة الرصد لدراسة تكوين نجوم مجرتنا، مجرة درب التبانة، وبرنامج سلووان لرصد المستعرات العظمى والتي تقوم بصفة خاصة برصد المستعرات العظمى من نوع 1a التي يُستخدم ضوؤها لمعايرة أبعاد الأجرام البعيدة.
وفي أواسط عام 2008 بدأ أيضا برنامج SDSS-III والذي من المفروض أن يستمر حتى عام 2014.
يستطيع التلسكوب أخذ الصور بعدد 2048×2048 بكسل لكل صورة. وتنظم اللواقط الضوئية (لاقط سي سي دي) في خمسة مصفوفات كل منها مزود بعدد 6 من الرقائق الإلكترونية. وتلتقط الخمس مصفوفات الضوء عبر مرشحات مختلفة (u' g' r' i' z') عند أطوال موجة قدرها 354, 476, 628, 769 و 925 نانومتر. ويمسح جزء السماء المراد رصده على هيئة شرائط وتلتقط الصورة الواحدة تلو الأخرى مع الاستفادة في تحقيق ذلك بدوران الأرض. ويقدر عدد البكسل التي تقاس كل ليلة بنحو 200 جيجابايت. وقد اختير لبرنامج SDSS منطقة تُرى خلف القطب الشمالي للمجرة تقدر بنحو 10.000 درجة قوسية مربعة. وفي نطاق الخمسة أطوال الموجة المستخدمة للقياس توجد أجراما سماوية يبلغ قدرها الطاهري للسطوع بين 22,3 و 23,3 و 23,1 و 22,5 و 20,8 وهي تسجل بشدة ضوء تفوق الشوشرة بخمس أضعاف على الأقل. وبغرض خفض الشوشرة تبرد الكاميرا إلى 190 كلفن، أي نحو -80 درجة مئوية وذلك باستخدام النيتروجين السائل.
وخلال الخريف لا يتيسر رصد تلك المنطقة، ولذلك يلجأ إلى قياس شريحة من السماء يبلغ عرضها 225 درجة قوسية مربعة من جهة جنوب مجرتنا يبلغ القدر الظاهري فيها 24,4, 25,3, 25,1, 24,4.
ويتم قياس شدة لمعان وشكل كل جرم سماوي عن طريق الضبط آليا كما يُجرى تصنيف لكل منها بحسب نوعها وبعدها.
ويستطيع التلسكوب تسجيل 640 طيفا مرة واحدة عن طريق توصيل أحد الألياف الضوئية إلى كل ثقب مثقوب في لوحة من الألمونيوم في موقع تصوير النجم أو الجرم السماوي على اللوحة. فكل ثقب على اللوحة موضوع بحيث يسمح بمرور ضوء النجم بعينة، بذلك يسهل الحصول على ضوئه وتحليل طيفه. وقد استخدم عدد من اللوحات في كل ليلة بين 6 إلى 9 لوحات لتسجيل الأطياف. وكانت حصيلة كل ليلة من القياسات نحو 200 جيجا بايت.
ومع أن برنامج الرصد يشمل جزءا من صفحة السماء إلا أنه يستطيع قياس أضعف الأجرام السماوية سطوعا، ويفوق في ذلك المسح الفلكي السابق الذي أجراه مرصد بالومار. وعن طريق المطياف الدقيق الذي يعمل بخمسة أنواع من المرشحات الضوئية فيمكن تحديد نوع المجرة أو شبه النجم أو النجوم المرصودة ومقدار الانزياح الأحمر لها فوريا. وتعطي الأطياف قدر الانزياح الأحمر بدقة وكذلك تصنيف الجرم السماوي. وتتيح للمراصد الأخرى الكبيرة فرصة الفحص الدقيق للحصول على معلومات أكثر استفاضة.
ومن أهم أغراض برنامج SDSS هو تحديد مواقع المجرات في الهياكل البنائية الكبيرة التي تشبه الرغواوي في الكون. وتشكل تلك الهياكل عناقيد مجرات وعقود كونية تقل فيها كثافة المجرات وما بين التجمعات المجرات والعناقيد من فراغات هائلة الحجم ومع ذلك تطاد تكون خالية من المجرات.
ويفضل الحساسية الكبيرة لأجهزة التلسكوب فقد تمكن العلماء عام 2005 من رصد أبعد شبه نجم
ويقدر انزياحه الأحمر أكثر من 6.
بالإضافة إلى تحديد مواقع المجرات في التجمعات الفائقة للمجرات على المدي الواسع، فقد حصل العلماء على نتائج إضافية من تلك القياسات لم تكن في الحسبان عند التخطيط لبرنامج المسح الفلكي، ومنها:
يسهل عملية الرصد عن طريق تسجيل شريطا ضيقا لصفحة السماء ومعرفة مختلف أطياف الأجرام، يسهل ذلك تحديد مواقع الكويكيبات ولونها بدقة كبيرة. بذلك أمكن بواسطة برنامج المسح الفلكي من زيادة عدد الكويكبات المعروفة بمقدار 100 مرة. ويبدو أن تلك القياسات تؤيد النظرية القائلة بأن كويكبات مثل فيزتا وإيوس وكورونيس وثيميس قد نشأت من جسم سماوي واحد. كما تؤيد القياسات الناتجة افتراض أن سطح الكويكب يتأثر بالريح الشمسي إلى جانب تأثره بالشهب الصغيرة التي تسقط عليه.
نجح العلماء القائمين ببرنامج SDSS للمسح الفلكي على التعرف على أقزام بنية عن طريق قياس نطاقين من الأشعة تحت الحمراء إلى جانب ثلاثة ألوان أخرى للضوء. وقد أدت القياسات إلى التعرف على نوع M من أنواع الطيف بالإضافة إلى نوعين آخرين أقل حرارة، وهما نوعي الطيف L و T. وهما يؤولان إلى أجرام تتبع التصنيف L9 وتتميز بحرارة سطحية مقدارها نحو 1400 كلفن - (بالمقارنة : حرارة سطح الشمس تبلغ نحو 6.000 كلفن) - وأما تصنيف الأقزام البنية T9 فاتضح أن حرارة سطحها تصل إلى نحو 700 كلفن فقط.
بينت بيانات المسح الفلكي التي أجريت قدر سطوع النجوم وألوانها ومواقعها بدقة كبيرة وذلك عبر مساحات فضائية واسعة، وأوضحت أن لها خواص متشابهة : وتلك هي أن كل مجموعة منها تؤول إلى تيار من النجوم يتحركون بنفس الطريقة كما أن نشأتهم تعود إلى مصدر واحد. وبذلك أمكن التأكد بأن أعدادا كبيرة من نجوم التجمع النجمي المعلق بالومار 5 وكذلك نجوم مجرة قزمة في كوكبة الرامي (كوكبة).
أمكن عن طريق تقييم نتائج قياسات مسح سلووان الرقمي للسماء منذ عام 2005 العثور على مجرات قزمة تتبع مجرتنا ، مجرة درب التبانة . ذلك ويصعب العثور على تلك المجرات القزمة بصفة عامة بسبب قلة عدد النجوم التي تحويها .
من بين ما يقرب من 50،000 نجم زائف اكتشفها مسح سلووان الرقمي للسماء، أكتشف المسح أيضا سلسلة من تأثيرات عدسة الجاذبية.