به گزارش ثریا از هر ستاره‌شناس، اخترفیزیکدان یا کیهان‌شناسی بپرسید، احتمالاً به شما خواهند گفت که عصر جدیدی از نجوم در راه است. با پیشرفت‌ در حوزه نجوم امواج گرانشی، تحول در مطالعات سیارات فراخورشیدی، و نسل بعدی تلسکوپ‌های زمینی و فضایی که در حال شروع کار هستند، کاملاً مشهود است که ما در آستانه عصر جدیدی از اکتشافات تقریباً مستمر قرار داریم. مثل همیشه، اکتشافات، نوآوری‌ها و آنچه آنها امکانپذیر می‌کنند، دانشمندان و محققان را تشویق می‌کنند تا با نگاهی به آینده گام بزرگ بعدی را بردارند.

به عنوان مثال، تحقیق در مورد آینه‌های مایع و تداخل سنج‌های پیشرفته را در نظر بگیرید که به انواع کاملاً جدیدی از تلسکوپ‌ها و روش جدیدی از جمع‌آوری نور برای پیشرفت علم نجوم متکی است. یک نمونه پیشگام در این مورد، تلسکوپ بین‌المللی آینه مایع(ILMT) است که به تازگی در قله کوهی با ارتفاع ۲۴۵۰ متر واقع در رشته کوه مرکزی هیمالیا، شروع به کار کرد. برخلاف تلسکوپ‌های معمولی، این تلسکوپ برای دریافت نور کیهانی به آینه‌ای چهار متری با قدرت چرخش سریع متکی است که با لایه‌ای از جیوه پوشانده شده است.

تلسکوپ بین‌المللی آینه مایع، مانند رصدخانه‌های دیگر، در بالای سطح دریا قرار دارد تا اعوجاج ناشی از بخار آب در جو به حداقل برسد و پدیده‌ای که به نام شکست جوی شناخته می‌شود کاهش یابد. این رصدخانه که شباهت بسیاری به رصدخانه پارانال ESO در شمال شیلی یا رصدخانه مائونا کیا(Mauna Kea) در هاوایی دارد، برای بررسی آسمان و شناسایی اجرام مانند ابرنواخترها، عدسی‌های گرانشی، زباله‌های فضایی، سیارک‌ها و سایر پدیده‌های گذرا و متغیر طراحی شده است.

دکتر "پل هیکسون"(Paul Hickson)، پروفسور فیزیک و نجوم دانشگاه بریتیش کلمبیا(UBC) و یکی از پیشگامان فناوری آینه مایع، در طول سال‌ها کار در تلسکوپ بزرگ زنیت(LZT) این فناوری را کامل کرده است. تلسکوپ بزرگ زنیت که در جنگل تحقیقاتی مالکوم در شرق ونکوور واقع شده است، بزرگترین آینه فلزی مایع را قبل از راه‌اندازی، تلسکوپ بین‌المللی آینه مایع داشته است. دکتر "هیکسون" و همکارانش به دلیل تخصص خود، نقشی اساسی در طراحی و ایجاد سیستم هوایی، تلسکوپ بین‌المللی آینه مایع داشتند. این تاسیسات اولین نور خود را در ماه مه گذشته دریافت کرده و به دلیل فصل باران‌های موسمی هند به طور موقت در ماه اکتبر فعالیت خود را متوقف می‌کند.

این فناوری اگرچه ممکن است شبیه به داستان‌های علمی و تخیلی به نظر برسد اما اصول اولیه بسیار ساده‌ای دارد. این فناوری از سه جزء تشکیل می‌شود. یک ظرف حاوی مایع بازتابنده(مانند جیوه)، یک بخش چرخشی که آینه مایع(LM) در بالای آن قرار دارد(که توسط کمپرسورهای هوا کار می‌کند) و یک سیستم محرک. هنگامی که تلسکوپ روشن می‌شود، نیروی چرخشی باعث می‌شود که آینه شکلی سهمی مانند به خود بگیرد، که برای متمرکز کردن نور، ایده‌آل است. در همین حین، جیوه مایع توسط یک لایه بسیار نازک از مایلار(یک فیلم پلی استری) ‌ محافظت می‌شود تا از تشکیل امواج کوچک(به دلیل باد یا چرخش) جلوگیری شود.

تلسکوپ‌های دارای آینه‌ مایع، تلسکوپ‌هایی هستند که آینه آنها از مایع بازتابنده ساخته شده‌ است. رایج‌ترین مایع مورد استفاده در این تلسکوپ‌ها جیوه است، اما فلزات مایع دیگر نیز قابل استفاده هستند به عنوان مثال، آلیاژهای گالیم با نقطه ذوب پایین. فلز مایع و ظرف آن با سرعت ثابتی حول یک محور عمودی می چرخند که باعث می‌شود سطح مایع شکلی سهمی مانند به خود بگیرد. این بازتابنده سهموی می‌تواند به عنوان آینه اولیه یک تلسکوپ عمل کند. مایع دوار فارغ از شکل ظرف، ظاهری سهموی به خود می‌گیرد. برای کاهش مقدار فلز مایع مورد نیاز و در نتیجه کاهش وزن تلسکوپ از ظرفی استفاده می‌شود که تا حد امکان به شکل سهموی مورد نیاز نزدیک باشد. آینه‌های مایع در مقایسه با یک آینه شیشه‌ای جامد که باید ریخته‌گری، آسیاب و صیقل داده شوند، گزینه مناسب‌تر و مقرون به صرفه‌تری هستند.

با این وجود این تلسکوپ‌ها یک مشکل دارند و آن محدود بودن امکان استفاده از این فناوری است. از این آینه‌های فلز مایع تنها می‌توان در تلسکوپ‌هایی که مستقیم به سمت بالا قرار دارند، استفاده کرد. اگرچه شاید نبود جاذبه در فضا بتواند به کمک تلسکوپ‌های فضایی که از این فناوری استفاده می‌کنند بیاید.

جیوه مایع جایگزین ارزان قیمتی برای آینه‌های شیشه‌ای است که تولید آنها بسیار گران قیمت است. نور منعکس شده از یک تصحیح کننده نوری چند لنزی پیچیده عبور می‌کند در حالی که یک دوربین الکترونیکی تصاویر را ثبت می‌کند.

قرار است عملیات علمی منظم این تلسکوپ مایع اواخر امسال آغاز شود. در این مرحله، انتظار می‌رود تلسکوپ بین‌المللی آینه مایع هر شب حدود ۱۰ گیگابایت داده جمع آوری کند که برای بررسی منابع ستاره‌ای تجزیه و تحلیل می‌شود. سپس این منابع برای مشاهدات بعدی با استفاده از تلسکوپ نوری ۳.۶ متری "DOT" و ابزارهای طیف‌سنجی پیچیده آن انتخاب می‌شوند.

به طور خاص، تلسکوپ بین‌المللی آینه مایع به کاوش پدیده‌های نجومی می‌پردازد که در خط مقدم تحقیقات نجومی امروزی قرار دارند. این پدیده‌ها شامل اجرام متغیر مانند ستارگانی است که در طول زمان به دلیل تغییر در ویژگی‌های فیزیکی‌شان، درخشندگی آنها تغییر می‌کند. علاوه بر آن اجرامی که مانع رسیدن نور آنها می‌شوند همچون سیاره‌ها، حلقه‌های غبار و غیره مورد بررسی قرار می‌گیرند. از سوی دیگر، پدیده‌های گذرا مانند ابرنواخترها، فوران‌های رادیویی سریع(FRBs)، انفجارهای پرتو گاما(GRBs)، ریزهمگرایی گرانشی مورد مطالعه قرار خواهند گرفت. مطالعه این اجرام منجر به پیشرفت‌هایی در زمینه‌های اخترفیزیک و کیهان شناسی خواهد شد.

منبع: خبرگزاری ایسنا