دوره آنلاین مبانی نجوم

منوی اصلی

این لیزرهای قدرتمند چیستند؟

لیزرهای اپتیک سازگار

این عکس و عکس‌های مشابه، پرتوهای قدرتمند لیزر زرد رنگ را نشان می‌دهد که از داخل ساختمان تلسکوپ بزرگی به سوی آسمان تابیده شده‌اند، و این‌جا یکی از بهترین مکان‌های رصدی آسمان در کره زمین است. قله پارانال در صحرای آتاکامای شیلی که محل یکی از محبوب‌ترین رصدخانه‌های ستاره‌شناسان در روی کره زمین است. آسمان بسیار تاریک آن را می‌توان از شکوهی که راه‌شیری در این عکس به نمایش گذاشته، متوجه شد.

لیزرهای اپتیک سازگار
لیزرهای اپتیک سازگار ـ Credit: ESO/A. Ghizzi Panizza

این پرتوهای لیزر برای آن روشن شده‌اند تا با ایجاد ستاره‌هایی ساختگی در ارتفاع ۹۰ کیلومتری جوّ زمین سامانه اپتیک سازگار تلسکوپ را تنظیم کنند.

برفراز کوه پارانال، مجموعه تلسکوپ‌های غول‌پیکر VLT قرار دارند که هر کدام از آن‌ها دارای آینه‌ای به قطر ۸.۲ متر است. این چهار تلسکوپ می‌توانند در دو حالت انفرادی و همزمان برای رصد سوژه‌های کیهانی مورد استفاده قرار گیرند. البته در کنار آن‌ها تلسکوپ‌های دیگری هم هست که دوتای آن‌ها را می‌توانیم در این تصویر ببینیم.

احتمالا شما عکس‌های مشابهی از این پرتوهای لیزر در رصدخانه‌ها دیده‌اید. برخی ممکن است تصور کنند این پرتوها به سمت ستارگان فرستاده می‌شوند تا بتوان از آن‌ها اطلاعات دریافت کرد؛ اما اینطور نیست.

این پرتوهای لیزر بخشی از یک سامانهء اپتیکی بسیار دقیق است که به تلسکوپ‌ها کمک می‌کند تا تصویرهای بسیار دقیق از سوژه‌های نجومی گرفته شود. به این سامانه، اپتیک سازگار گفته می‌شود و هدف آن این است که اختلال‌ها و آشفتگی‌هایی را که جوّ کره زمین در نور ستارگان و اجرام کیهانی ایجاد می‌کند برطرف سازد.

لیزرهای اپتیک سازگار
رصدخانه بر فراز قله پارانال ـ Credit: ESO/F. Kamphues

اخترشناسان در اپتیک سازگار، آشفتگی‌های جوّی در همان بخش آسمان که قصد رصدکردنش را دارند، مشخص کرده و با کمک کامپیوترهای مخصوصی به آینه‌های تغییرشکل‌پذیر تلسکوپ فرمان می‌دهند تا این آینه‌ها با تغییرات بسیار سریع لازم که تا صدها بار در ثانیه می‌رسد، شکل خود را به نحوی تنظیم کنند تا اثر آشفتگی جوّی برطرف شود. با این فناوری می‌توان با تلسکوپ‌های زمینی عکس‌هایی گرفت که از نظر وضوح و دقت با عکس‌هایی که توسط تلسکوپ‌های فضایی گرفته می‌شود برابری کند.

آشفتگی‌های جوّی موجب به هم‌ریختگی نور ستارگان می‌شود. چشمک‌زدن ستاره‌ها ساده‌ترین اثری است که این آشفتگی‌ها بر نور آن‌ها می‌گذارند. چنین اختلال‌هایی باعث می‌شود که تلسکوپ‌ها نتوانند تصویر واضح و با جزئیات بالا از ستاره‌ها و دیگر اجرام نجومی تهیه کنند.

اما برای آن‌که سامانه اپتیک سازگار فعال شود و بتواند آشفتگی‌های جوّ موجود را تشخیص دهد، نیاز است تا تلسکوپ یک ستاره پرنور شاخص را در نزدیکی محل رصدش مشاهده کند و براساس نور دریافتی از آن محاسبات لازم برای تنظیمات آینه را انجام دهد. ولی ستاره‌های پرنور در همه جای آسمان وجود ندارند. این‌جاست که نقش این پرتوهای لیزر قدرتمند روشن می‌شود.

لیزرهای اپتیک سازگار
لیزرهای اپتیک سازگار ـ Credit: ESO/A. Ghizzi Panizza

قدرت این لیزرها به قدری است که این پرتوها تا ارتفاع ۹۰ کیلومتری جوّ زمین نفوذ می‌کنند و به اتم‌های سدیمی که در آن ارتفاع وجود دارند برسند. طول موج (رنگ) این لیزرها طوری است که با تابیدن آن‌ها به این اتم‌های سدیم موجب درخشش آن‌ها می‌شوند و آن‌ها را همچون ستاره‌ای پرنور، درخشان می‌کند. سپس سامانه اپتیک سازگار با مشاهده این ستاره‌های مصنوعی ِ لحظه‌ای می‌تواند وضعیت آشفتگی جوّ را تشخیص داده و تنظیمات لازم برای آینه‌ها را انجام دهد.

هر زمان که نیاز به استفاده از لیزرها شود، برای چند لحظه آن‌ها روشن شده تا ستاره‌های مصنوعی لازم را در بخش بالایی جوّ ایجاد کنند و سپس خاموش شده و کار رصد انجام می‌شود.

جالب است بدانید که این چهار لیزر موجود در یکی از تلسکوپ‌های VLT توان ۲۲ وات دارند و قطر هر پرتوی آن ۳۰ سانتی‌متر است. قدرت این لیزرها حدود ۴۰۰۰ مرتبه از لیزرهای معمولی سخنرانی‌ها قدرتمندتر است!

از اواخر قرن بیستم، سامانه اپتیک سازگار با سامانه اپتیک فعال در کنار هم، در ساختمان تلسکوپ‌های جدید به کار گرفته می‌شوند تا این تلسکوپ‌های زمینی بتوانند با برطرف کردن آشفتگی‌های جوّی، بهترین و دقیق‌ترین تصویرها و داده‌های نجومی را از آسمان دریافت کنند.

رصدخانه ملی ایران
رصدخانه ملی ایران ـ عکس از: مجید قهرودی

تلسکوپ رصدخانه ملی ایران نیز از چنین فناوری‌هایی استفاده خواهد کرد. منتظر باشیم تا در آینده‌ای نزدیک، هر زمان که در طول شب از حوالی قله گرگش عبور کنیم، بتوانیم شاهد روشن شدن گاه و بی‌گاه لیزرهای قدرتمند آن باشیم.

عکس‌ها از: رصدخانه جنوبی اروپا ـ eso.org و رصدخانه ملی ایران

نویسنده: محمد همایونی

محمد همایونی
کارشناس و مدرس نجوم هستم و اعتقاد دارم که « یک ستاره شناس این جهان را مکانی زیباتر برای زندگی می‌بیند! » و جهت ترویج آن فعالیت می‌کنم.

‫2 نظر

  • خیلی قابل فهم و عالی بود.
    خیلی وقت بود که می خواستم دربارشون بدونم.
    خیلی ممنونم استاد ???

  • دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    دوره آنلاین مبانی نجوم