خريطة تطورية للكون

خريطة تطور الكون (EMU) مشروع ضخم سيستخدم تلسكوب ASKAP الجديد لإجراء مسح شامل لمصادر الراديو في السماء. من المتوقع أن يرصد EMU حوالي 70 مليون مصدر راديوي.Norris, R.P., et al., EMU: Evolutionary Map of the Universe, PASA (2015), Volume 28, Issue 2, pp. 215-248. http://adsabs.harvard.edu/abs/2011PASA...28..215N  ستكون معظم هذه المصادر مجرات تبعد ملايين السنين الضوئية، ويحتوي العديد منها على ثقوب سوداء هائلة، وبعض الإشارات المرصودة ستكون قد أُرسلت بعد أقل من نصف مليار سنة من الانفجار العظيم ، الذي كوّن الكون قبل 13.7 مليار سنة. على عكس NVSS الذي يرصد بشكل أساسي النوى المجرية النشطة فإن حساسية EMU العالية تعني أن حوالي نصف المجرات المرصودة ستكون مجرات تشكل النجوم.

يتمثل الهدف العلمي الرئيسي لمشروع خريطة تطورية للكون EMU كانت محاولة فهم كيفية تشكل النجوم والمجرات في البداية، وكيف تطورت إلى حالتها الراهنة. سيمثل إحصاء 70 مليون مجرة يرصدها تلسكوب EMU في جميع مراحل تطورها المختلفة، بحيث يمكن ترتيبها تسلسليًا، مما يتيح دراسة كيفية تغير خصائصها مع زمن تطورها. ستمكن المشاهدات من استكشاف المجرات التي تشكل النجوم حتى انزياح أحمر يبلغ حوالي 1، والنوى المجرية النشطة حتى حافة الكون المرئي ، وربما سيكشف فئات جديدة من الأجرام السماوية.

تم اختيار مشروع EMU (مع مشروع WALLABY) كواحد من أفضل مقترحين ل مصفوف باثفيندر الأسترالي ASKAP من بين 39 مقترحًا أوليًا.Johnston, S, et al., Science with ASKAP. The Australian square-kilometre-array pathfinder, Experimental Astronomy (2008), Volume 22, p. 151. http://adsabs.harvard.edu/abs/2008ExA....22..151J مشروع EMU مشروع دولي، ويتألف فريق المشاهدة من أكثر من 400 فلكي في 21 دولة.

بالإضافة إلى تخطيط وإجراء المسح الراديوي نفسه، يتضمن مشروع خريطة تطورية للكون أيضًا:

 المشاريع العلمية الرئيسية التي ستحقق الأهداف العلمية الأساسية من مشروع EMU. وتشمل هذه الدراسات تطور المجرات، وعلم الكونيات، وتجمعات المجرات، ومستوى المجرة، والنجوم الراديوية.
 مشاريع التطوير التي تهدف إلى تطوير وتحسين الأجهزة اللازمة لاستخلاص البيانات العلمية من بيانات مشاهدات EMU. وتشمل هذه المشاريع استخلاص المصادر، والتحقق من الخصائص باستخدام فهارس متعددة الأطوال الموجية، وتحديد الانزياح الأحمر. وقد أسفر أحد هذه المشاريع التطويرية عن إنشاء مشروع Radio Galaxy Zoo العلمي للمواطنين .
 مشاريع التعاون المشترك التي تقوم بتطوير والحفاظ على التعاون مع مشروعات مسح كبيرة أخرى مثل Meerkat-Mightee و MWA-GLEAM و LOFAR و SkyMapper و WISE وeRosita .
 مشروع WTF ، الذي سيستخرج البيانات من وحدة القياس الإلكترونية (EMU) لاكتشافات غير متوقعة غير مدرجة في الأهداف العلمية.

 التاريخ 
طُرح مشروع EMU في عام 2009 من قِبل فريق بقيادة راي نوريس . وقد صنّفه مشرةع ASKAP ضمن أفضل مشروعين من بين عشرة مشاريع في مجال علوم المسح، وكان نوريس منظم المشروع، بينما كان كل من "أ. هوبكنز" و "ن. سيمور " من علماء المشروع. تنحّى سيمور عن منصبه في عام 2018، ونوريس في عام 2020. ويتولى "أندرو هوبكنز " حاليًا الإشراف على المشروع. ويضم فريق البحث للمشروع EMU الآن أكثر من 400 عضو.

 نظرة عامة تقنية 
مشروع EMU هو مشروع مسح راديوي للسماء سيستخدم تلسكوب ASKAP الجديد لإجراء مسح راديوي متصل وعميق (~10 ميكروجاي RMS) يغطي كامل سماء نصف الكرة الجنوبي حتى خط عرض +30° شمالًا. وسيتمتع بحساسية تفوق حساسية NVSS بحوالي 40 ضعفًا، ودقة تفوق دقته بستة أضعاف، كما سيكون أكثر حساسية للانبعاثات المنتشرة الممتدة، نظرًا لخطوط الأساس القصيرة المدمجة في مصفوفة تلسكوب ASKAP.

سيقوم مشروع EMU بمسح كامل السماء المرئية بواسطة تلسكوب ASKAP في حقول سماوية مساحتها 30 درجة مربعة . سيتم مسح كل حقل في نطاق تردد 300 ميجاهرتز، بين الترددين 1110 إلى 1410 ميجاهرتز، بواسطة قنوات عرضها 1 ميجاهرتز، مما يوفر كلاً من الأشكال الطيفية، ومن خلال المشروع POSSUM وتعيين جميع معلمات ستوكس الأربعة ومقاييس الدوران . ستتم معالجة البيانات في الوقت الفعلي تقريبًا بواسطة معالج خط أنابيب ASKAP. بعد اعتماد البيانات المعالجة من قبل فريق EMU لضمان الجودة، سيتم نشرها للعامة. وسيتم بعد ذلك تجميع القياسات الراديوية في مصادرها الراديوية ، ومطابقتها كلما أمكن ببيانات أخرى متعددة الأطوال الموجية . ثم ستُضاف إلى كتالوج EMU ذي المعلومات المضافة (EVACAT)، والذي سيكون متاحًا فقط لأعضاء فريق EMU لفترة محددة قبل نشره للعموم.

 الجدول الزمني: يتكون مشروع EMU من خمس مراحل (التواريخ افتراضية وتعتمد على تقدم أعمال البناء والتشغيل). 

 المرحلة الأولى من مشروع EMU: دراسة التصميم (2008-2015): تناولت دراسة تصميم EMU مواضيع مثل محاكاة أداء تغذية المصفوفة المرحلية، وتطوير خوارزميات التصوير ذات النطاق الديناميكي العالي، وتعيين المصادر وتحديدها، وما إلى ذلك. كما أنها تجري تجارب علمية تجريبية في مجالات مثل مجالات ATLAS وSCORPIO وCOSMOS، لتوجيه العلوم الهامة لمشروع EMU.
 المرحلة الثانية من مشروع EMU: بدء تشغيل BETA (2013-2015) . فقد ساهم فريق EMU بحماس في عملية تشغيل ASKAP، بما في ذلك استخدام مصفوفة اختبار Boolardy المكونة من 6 هوائيات (BETA) لإجراء المشاهدات الأولى، وتصحيح أخطاء التلسكوب ومعالجته.
 المرحلة الثالثة من مشروع EMU: تشغيل جهاز ASKAP-12: في عام 2016 سلّم جهاز ASKAP (ASKAP-12) المكتمل للاستخدام العلمي، مزودًا باثني عشر هوائيًا من أصل ستة وثلاثين هوائيًا مزودة بمُرشِّحات طاقة ADE (MkII) (بالإضافة إلى ستة هوائيات مزودة بمُرشِّحات طاقة BETA - رغم عدم توقع استخدامها). تلت ذلك فترة طويلة من التشغيل التجريبي وضبط الجهاز.
 المرحلة الرابعة من مشروع EMU: العلوم المبكرة: ستُجرى أولى عمليات الرصد العلمي باستخدام مصفوفة ASKAP-12 الذي بدأ في أوائل عام 2016. وقد رُصد عدد من المشاريع العلمية، مما أسفر عن نشر عدد من النشرات البحثية. وخلال هذه الفترة، جُهزت الهوائيات الإضافية تدريجيًا بوحدات الطاقة PAF.
 المرحلة الخامسة من مشروع EMU: المسوحات التجريبية. رُصد أول حقل تجريبي لمشروع EMU في الفترة 2019-2020، ونُشرت ورقة بحثية تعرض النتائج الرئيسية. نُشرت عدة أوراق علمية، بما في ذلك اكتشاف دوائر الراديو الغريبة .
 المرحلة الخامسة من مشروع EMU: المسح العلمي الكامل (2022). من المتوقع أن تستغرق عمليات الرصد الخاصة بمشروع EMU ما يصل إلى خمس سنوات باستخدام التلسكوب. ويُؤمل في نهاية المطاف دمج بيانات WALLABY مع بيانات EMU للحصول على صورة أكثر دقة للسماء.

 اقرأ أيضا 
 مسح شامل للسماء بتقنية ASKAP L-Band
 دائرة راديوية غريبة
 مرصد أوكايمدن الفلكي
 مرصد بارانال
 مرصد هابل الفضائي
 مرصد ديناميكا الشمس

 التلسكوب العظيم VLT
 مصفوف المراصد العظيم VLA

 المراجع 

 روابط خارجية 

 صفحة التواصل مع جامعة إيست ميشيغان
 ويكي مشروع EMU
 نشرة جامعة شرق البحر المتوسط

تصنيف:مقاريب راديوية
تصنيف:مصفوف الكيلومتر المربع