قياس التداخل باستخدام قناع الفتحة

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

أ) يوضح تجربة بسيطة باستخدام قناع فتحة في مستوى فتحة مُعاد تصويره. ب) و ج) يوضحان مخططات لأقنعة الفتحات التي وضعها بيتر توثيل وزملاؤه أمام المرآة الثانوية لتلسكوب كيك . تمثل الأشكال السوداء الصلبة الفتحات الفرعية (الثقوب في القناع). تم وضع إسقاط لتصميم أجزاء المرآة الرئيسية لتلسكوب كيك فوقها.

يُعدّ قياس التداخل باستخدام قناع الفتحة (أو قناع الفتحة المتباعدة) أحد أشكال قياس التداخل البقعي ، وهو يُتيح التصوير بدقة محدودة بالحيود باستخدام التلسكوبات الأرضية (مثل تلسكوب كيك والتلسكوب الكبير جدًا )، كما يُعدّ نمطًا للتصوير عالي التباين في تلسكوب جيمس ويب الفضائي . تُمكّن هذه التقنية التلسكوبات الأرضية من الوصول إلى أقصى دقة ممكنة، مما يسمح للتلسكوبات الأرضية ذات الأقطار الكبيرة بإنتاج دقة أعلى بكثير من تلسكوب هابل الفضائي . يتم وضع قناع فوق التلسكوب يسمح بمرور الضوء فقط من خلال عدد قليل من الثقوب. تعمل هذه المصفوفة من الثقوب كمقياس تداخل فلكي مصغر . يتمثل القيد الرئيسي لهذه التقنية في أنها قابلة للتطبيق فقط على الأجرام الفلكية الساطعة نسبيًا، نظرًا لأن القناع يحجب معظم الضوء الوارد من المصدر الفلكي. طُوّرت هذه الطريقة بواسطة جون إي. بالدوين وزملاؤه في مجموعة كافنديش للفيزياء الفلكية بجامعة كامبريدج في أواخر ثمانينيات القرن الماضي.

وصف

في تقنية حجب الفتحة، تُطبَّق طريقة التحليل الطيفي الثنائي (حجب البقع) عادةً على بيانات الصور الملتقطة عبر فتحات محجوبة، حيث يُحجب معظم الفتحة ولا يمر الضوء إلا عبر سلسلة من الثقوب الصغيرة (الفتحات الفرعية). يزيل قناع الفتحة التشويش الجوي من هذه القياسات باستخدام كميات الإغلاق ، مما يسمح بقياس الطيف الثنائي بسرعة أكبر من قياسه في حالة الفتحة غير المحجوبة.

لتبسيط الأمر، تُوضع أقنعة الفتحة عادةً إما أمام المرآة الثانوية (مثلًا Tuthill et al. 2000) أو في مستوى فتحة مُعاد تصويره (مثلًا Haniff et al. 1987؛ Young et al. 2000؛ Baldwin et al. 1986)، كما هو موضح في الشكل 1.أ). تُصنف الأقنعة عادةً إلى نوعين: غير متكررة أو متكررة جزئيًا. تتكون الأقنعة غير المتكررة من مصفوفات من الثقوب الصغيرة حيث لا يوجد زوجان من الثقوب لهما نفس متجه الفصل (نفس خط الأساس - انظر توليف الفتحة ).

يُوفّر كل زوج من الثقوب مجموعة من الأهداب بتردد مكاني فريد في مستوى الصورة. تُصمّم الأقنعة ذات التكرار الجزئي عادةً لتحقيق توازن بين تقليل تكرار المسافات وزيادة كلٍّ من الإنتاجية ونطاق الترددات المكانية المدروسة (Haniff & Buscher 1992; Haniff et al. 1989). يُظهر الشكلان 1.ب) و1.ج) أمثلةً لأقنعة الفتحات المستخدمة أمام المرآة الثانوية في تلسكوب كيك بواسطة بيتر توثيل وزملاؤه؛ الشكل 1.ب) قناع غير متكرر، بينما الشكل 1.ج) قناع ذو تكرار جزئي.

على الرغم من أنه يمكن تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء في عمليات رصد إخفاء البقع عند مستوى إضاءة عالٍ باستخدام أقنعة الفتحة، إلا أنه لا يمكن تحسين الحد الأدنى للقدر بشكل كبير بالنسبة لأجهزة الكشف المحدودة بضوضاء الفوتون (انظر Buscher & Haniff 1993).

قياس التداخل باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي

تتوفر تقنية قياس التداخل باستخدام قناع الفتحة على تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، وهو أول تطبيق لهذه التقنية (أو أي شكل من أشكال قياس التداخل) في الفضاء. ويتحقق ذلك من خلال قناع غير متكرر ذي سبعة ثقوب (فتحات فرعية)، مُدمج كنمط من أنماط جهاز NIRISS .

انظر أيضاً

مراجع

للمزيد من القراءة