قاد فريق من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) صورة الأكثر تفصيلاً على الإطلاق لقرص حول النجم البعيد بيتا كانيس مينوريس باستخدام فانوس فوتوني مبتكر على تلسكوب واحد. يكشف هذا الاختراق هياكل مخفية دون الحاجة إلى تلسكوبات متعددة. يكشف الاكتشاف عن قرص هيدروجيني غير متماثل على بعد 162 سنة ضوئية.
اعتمد علماء الفلك منذ زمن طويل على ربط تلسكوبات متعددة للحصول على أوضح الصور للأجسام السماوية البعيدة، لكن تقنية جديدة قد حطمت هذا الحد. باستخدام تلسكوب سوبارو في هاواي، استخدم فريق يقوده باحثون من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) جهاز فانوس فوتوني لتصوير القرص المحيط ببيتا كانيس مينوريس (β CMi)، وهو نجم على بعد حوالي 162 سنة ضوئية في كوكبة الكلب الصغير.
الفانوس الفوتوني، الذي طوره شركاء يشملون جامعة سيدني وجامعة فلوريدا الوسطى، يقسم ضوء النجم الوارد إلى قنوات متعددة بناءً على أنماط الجبهة الموجية والألوان. يسمح ذلك بطرق حوسبية متقدمة لإعادة بناء صور عالية الدقة تلتقط تفاصيل دقيقة قد تفقد خلاف ذلك. الجهاز جزء من أداة FIRST-PL في نظام سوبارو كوروناغرافيك إكستريم أدابتيف أوبتيكس، الذي يديره المرصد الفلكي الوطني الياباني.
"في علم الفلك، عادةً ما يتم الحصول على أدق تفاصيل الصورة من خلال ربط التلسكوبات معًا. لكننا فعلناها بتلسكوب واحد من خلال إدخال ضوئه في ألياف بصرية مصممة خصيصًا، تُدعى فانوس فوتوني"، قالت يو جونغ كيم، مرشحة الدكتوراه في UCLA ومؤلفة الدراسة الرئيسية المنشورة في The Astrophysical Journal Letters.
كشفت الملاحظة عن قرص هيدروجيني يدور بسرعة حول β CMi، مع الجانب الذي يدور نحو الأرض يبدو أزرق أكثر بسبب تأثير دوبلر. قاس الباحثون التحولات في المواقع بناءً على اللون بدقة أكبر خمس مرات من قبل، مما يؤكد دوران القرص واكتشاف عدم التماثل غير المتوقع. "لم نكن نتوقع اكتشاف عدم تماثل مثل هذا، وسيكون مهمة لعلماء الفيزياء الفلكية الذين يقومون بنمذجة هذه الأنظمة شرح وجوده"، أضافت كيم.
شكلت الاضطرابات الجوية تحديًا، تم التعامل معها من خلال البصريات التكيفية وتقنيات معالجة البيانات الجديدة التي طورها كيم. يتجاوز هذا الطريقة حد الانحراف في التصوير التقليدي، مما يمكن من رؤى أوضح للأجسام الأصغر والأضعف والأبعد.
تشمل التعاون الدولي مؤسسات مثل جامعة هاواي ومعهد تقنية كاليفورنيا ومرصد باريس وغيرها. "يظهر هذا العمل إمكانيات تقنيات الفوتونات لتمكين أنواع جديدة من القياسات في علم الفلك"، قال نيمانجا يوفانوفيتش من Caltech. يمكن لهذا الاختراق أن يحول دراسات النجوم والكواكب والهياكل الكونية.