صورة: DesiBoy101 / Wikimedia Commons, CC BY 4.0 (مقتصّة)
العربية
يقع التلسكوب الراديوي العملاق للموجات المترية (GMRT) في خودد، على نحو 80 كيلومترا شمال بونا، وهو مصفوفة من ثلاثين طبقا بقطر 45 مترا بناها معهد تاتا للبحوث الأساسية. ويسميه المركز الوطني للفيزياء الفلكية الراديوية أكبر تلسكوب راديوي في العالم عند الأطوال الموجية المترية، ودخلت بيانات نجومه النابضة في النتيجة الأوروبية والهندية المعلنة في 29 يونيو 2023.
يضم التلسكوب الراديوي العملاق للموجات المترية (GMRT) ثلاثين طبقا، قطر كل منها 45 مترا، في موقع على نحو 80 كيلومترا شمال بونا. ويشغّله المركز الوطني للفيزياء الفلكية الراديوية (NCRA)، التابع لمعهد تاتا للبحوث الأساسية (TIFR)، ويسميه أكبر تلسكوب راديوي في العالم يعمل عند الأطوال الموجية المترية. وقد غذّت بياناته النتيجة الأوروبية والهندية للتوقيت النبضي المعلنة في 29 يونيو 2023، والتي أفادت بوجود دليل على خلفية خافتة من الموجات الثقالية.
تقع الأطباق على شكل حرف Y. أربعة عشر منها متراصة في مربع مركزي عرضه نحو كيلومتر واحد، وستة عشر أخرى تمتد على طول ثلاثة أذرع طول كل منها نحو 14 كيلومترا. وتعطي وثيقة الوضع الصادرة عن المرصد في ديسمبر 2025 خطوط القاعدة، أي المسافات بين أزواج الأطباق، من 100 متر إلى 25 كيلومترا. والتلسكوب في خودد، على نحو 10 كيلومترات شرق ناراينغاون على طريق بونا ناشيك السريع.
لماذا تلسكوب للموجات المترية، ولماذا هذا الميدان
عند 150 ميغاهرتز، وهو أحد ترددات GMRT الأصلية، يبلغ طول الموجة الراديوية نحو مترين. ويقول حساب المرصد نفسه إن المشروع اختار هذا الجزء من الطيف لأن التداخل الراديوي من صنع الإنسان كان في الهند، بتعبيره، أقل بكثير هناك. ويقول أيضا إنه لم تُبنَ في أي مكان في العالم منشأة كبيرة للإفادة من هذه الأطوال الموجية.
اختير موقع خودد بعد بحث في أنحاء الهند. والمعايير التي تسردها صفحة GMRT هي ضجيج راديوي منخفض من النشاط البشري، واتصالات جيدة، وصناعة وتعليم قريبان، وخط عرض شمالي بما يكفي عن خط الاستواء المغنطيسي الأرضي ليكون الأيونوسفير هادئا نسبيا مع بقاء جزء كبير من السماء الجنوبية في المجال.
تعمل الأطباق الثلاثون آلة واحدة. تُضرب إشارات كل الأزواج الممكنة، وعددها 435، بعضها في بعض على مدى ساعات، فتبني المصفوفة صورا بحدة طبق واحد عرضه 25 كيلومترا. واستخدم التصميم الأصلي ست نطاقات ترددية بين 50 و1,420 ميغاهرتز.
جسور من الحبال وشبك سلكي
الطبق الصلب بقطر 45 مترا ثقيل ويلتقط الريح. واستخدم فريق GMRT ما يسميه تصميم SMART، اختصارا لـStretch Mesh Attached to Rope Trusses (شبك مشدود مثبت على جسور من الحبال). تُمدّ حبال رفيعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بين 16 إطارا مكافئيا من الفولاذ الأنبوبي وتُشدّ إلى فسيفساء من الأوجه المسطحة تقارب القطع المكافئ. ويشكّل السطح العاكس شبك من سلك فولاذ مقاوم للصدأ بسمك 0.55 مم، بمربعات شبكية 10 في 10 مم في الوسط و20 في 20 مم أبعد من ذلك.
ويقول المرصد إن التصميم يخفض قوى الريح إلى حد أن القوة وعزم الدوران على طبق GMRT بقطر 45 مترا يشبهان ما على طبق تقليدي بقطر 22 مترا. ويعطي وزن الطبق بنحو 80 طنا، مع ثقل موازن 40 طنا، على برج خرساني ارتفاعه 15 مترا. وسجّل IEEE، الذي كرّس لوحة تذكارية Milestone للمرصد في 30 مارس 2021، أن البرنامج كله تم تصوره وتصميمه وصنعه في الهند، وأن أنظمة القيادة والمؤازرة جاءت من تعاون تقني مع مركز بهابا للأبحاث الذرية في مومباي. ويقول مقترح IEEE أيضا إن GMRT كان من أوائل المراصد الراديوية التي نقلت إشارات التلسكوب عبر الألياف الضوئية بدلا من الوصلات اللاسلكية.
فريق سواروب والجدول الزمني
جاء غوفيند سواروب إلى TIFR عام 1963 بدعوة من هومي بهابا، الذي تُروى قصته في حديثنا عن البرنامج الذري. وبنى فريقه تلسكوب أوتي الراديوي، الذي تقول صفحة تاريخ NCRA إنه اكتمل عام 1969. وتقول نعية NCRA إنه تصور تصميم GMRT وبناءه وأدارهما من 1984 إلى 1996، وصار مدير مشروعه عام 1987 وأول مدير لمركز NCRA عام 1993. وتوفي في 7 سبتمبر 2020.
تعطي صفحة IEEE Milestone سجل البناء. انتهى الاستحواذ على الأرض عام 1990 وبدأ البناء عام 1991. ونُصب أول هوائي عام 1993، وجرت ملاحظة الضوء الأول عام 1994. وكانت الهوائيات الثلاثون كلها قائمة بحلول 1995. وبدأت الملاحظات التجريبية لأجرام فلكية في مطلع 1996، وظهرت أول صورة عالية الجودة لمجرة راديوية في تلك السنة. وبدأت الملاحظات المنتظمة عام 1997، وأُعلن GMRT مفتوحا للفلكيين في العالم في أكتوبر 2001.
تختلف المصادر في بدء التشغيل. تقول صفحة تاريخ NCRA إن التلسكوب «دخل التشغيل الروتيني عام 2000». وتقول ورقة 2017 لياشوانت غوبتا من NCRA وزملائه «منذ بدء تشغيله عام 2001». وتستخدم صفحة IEEE عام 1997 للملاحظات المنتظمة وأكتوبر 2001 للافتتاح الدولي. وهذه مراحل مختلفة، ويُعطى تاريخ كل مصدر كما يذكره.
يقول NCRA إن فلكيين من أكثر من 25 بلدا يستخدمون التلسكوب. وأحصت ورقة 2017 نحو 40 ورقة محكّمة سنويا تستخدم بيانات GMRT، ونحو نصف الباحثين الرئيسيين من الهند والباقي من نحو 30 بلدا آخر.
تحديث 2019
غطّت المستقبِلات الأصلية نطاقات محدودة بعرض نطاق أقصى 32 ميغاهرتز. ورفع تحديث كبير، اقتُرح أول مرة خلال فترة الخطة من 2007 إلى 2012، عرض النطاق اللحظي إلى 400 ميغاهرتز واستبدل بالنطاقات القديمة مستقبِلات عريضة. وتسرد وثيقة المرصد في ديسمبر 2025 أربعة منها: 120 إلى 250 ميغاهرتز، و250 إلى 500 ميغاهرتز، و550 إلى 850 ميغاهرتز، و1,000 إلى 1,460 ميغاهرتز. وتقول إن GMRT المحدَّث (uGMRT) يعمل بجميع الهوائيات الثلاثين منذ مارس 2019.
تتفاوت تواريخ التحديث بحسب المصدر. تعطي صفحة IEEE الفترة 2012 إلى 2018، ويقول مدير NCRA ياشوانت غوبتا، في البيان الصحفي لعام 2023، 2013 إلى 2019. وتوقعت ورقة 2017 أن ترتفع الحساسية حتى ثلاثة أضعاف.
ما مسحه GMRT وتتبعه
بين أبريل 2010 ومارس 2012 رصد GMRT مسح السماء TIFR GMRT Sky Survey عند 150 ميغاهرتز. ويصف إنتيما وزملاؤه، في ورقة 2017 في Astronomy & Astrophysics، الإصدار البديل الأول للبيانات بأنه يغطي نحو 36,900 درجة مربعة، أي نحو 90 في المئة من السماء، مع استخراج نحو 0.62 مليون مصدر عند عتبة 7 سيغما.
وفي 2023 أفاد أرناب تشاكرابورتي ونيروبام روي برصد، بدلالة 5 سيغما، باستخدام uGMRT لانبعاث الهيدروجين عند خط 21 سنتيمترا من مجرة بانزياح أحمر 1.3، أي نحو 9 مليارات سنة في الماضي. ويصف ملخص ورقتهما ذلك بأنه أعلى انزياح أحمر لرصد انبعاث الهيدروجين من مجرة منفردة حتى الآن. وتعمل مجرة إهليلجية أمامية عدسة ثقالية فتضخّم الإشارة.
وفي 19 أكتوبر 2016 أصغى GMRT إلى المسبار سكياباريلي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية وهو يهبط إلى المريخ. ووصفت مدونة ESA قبل الهبوط إشارة GMRT بأنها رؤية آنية «من المستحسن وجودها». وتقول صفحة ESA المؤرخة في 20 أكتوبر 2016 إن إشارات GMRT الأولى أوحت بأن معظم خطوات الهبوط جرت كما خُطط لها، وإن الإشارات التي استقبلها GMRT ومارس إكسبرس التابع لـESA انقطعت كلتاهما قبيل الملامسة بقليل.
النجوم النابضة ساعات
التوقيت النبضي من أهداف GMRT المعلنة. وتقول صفحة أهداف المرصد إن التوقيت الدقيق لمجموعة من النجوم النابضة، وهي نجوم نيوترونية سريعة الدوران تومض كالمنارات، قد يقود إلى كشف خلفية ضعيفة من الإشعاع الثقالي من الكون المبكر جدا.
تنجح الطريقة لأن موجة ثقالية تمر بين نجم نابض والأرض تغيّر أزمنة وصول نبضاته. والأثر ضئيل. ويقدّره البيان الصحفي لعام 2023 بأقل من جزء من المليون من الثانية، وفي ساعة النجم النابض الواحد تقلباتها الخاصة. لذلك يراقب الفلكيون نجوما نابضة كثيرة ويبحثون عن نمط مشترك عبر السماء. ويقول البيان الصحفي إن الموجات المعنية تتذبذب بفترات من سنة إلى عشر سنوات، أي أبطأ بنحو 10 مليارات مرة من تلك التي كشفها LIGO أول مرة عام 2015. وتستشعر كواشف بمقياس الكيلومتر مثل LIGO وLIGO-India المخطط له انفجارات قصيرة من ثقوب سوداء تتصادم. أما مصفوفة النجوم النابضة فتبحث بدلا من ذلك عن همهمة ثابتة.
مساهمة GMRT هي ترددّاته المنخفضة. يقول البيان الصحفي إن إشارة النجم النابض تتشوه بالوسط الواقع بين النجم والأرض، وإن قياس ذلك أفضل ما يكون قرب 400 ميغاهرتز، حيث يصف uGMRT بأنه حاليا أكثر تلسكوب راديوي حساسية في العالم. وتستخدم مصفوفة التوقيت النبضي الهندية (InPTA)، التي أسسها بهال تشاندرا جوشي من NCRA، uGMRT لرصد النجوم النابضة المللي ثانية في نطاقين في آن واحد. وقد أعطى إصدارها الأول للبيانات، المنشور عام 2022، أزمنة وصول لـ14 نجما نابضا مللي ثانية رُصدت بين 2018 و2021 عند 300 إلى 500 ميغاهرتز و1,260 إلى 1,460 ميغاهرتز.
أوراق 29 يونيو 2023
أعلنت مصفوفة التوقيت النبضي الأوروبية (EPTA) وInPTA نتائجهما في 29 يونيو 2023، في ورقتين في Astronomy & Astrophysics، بحسب البيان الصحفي لـInPTA. ويغطي الإصدار الثاني من بيانات EPTA 25 نجما نابضا مللي ثانية. ودمجت ورقة البحث هذا الإصدار مع بيانات InPTA لعشرة نجوم نابضة رصدتها المجموعتان. وهي تفيد بدليل هامشي على خلفية في مجموعة البيانات الأوروبية الكاملة البالغة 24.7 عاما، ودليل بنحو 3 سيغما في مجموعة فرعية مدتها 10.3 عاما. وأعطت إضافة البيانات الهندية نتائج متسقة مع نمذجة أفضل للضجيج. ووجدت ورقة مصاحبة أن الإشارة تتسق مع مجموعة من أزواج الثقوب السوداء فائقة الكتلة، وتُضعف احتمال نشأتها من مادة مظلمة فائقة الخفة.
ويقول البيان الصحفي لـInPTA إن التحليل استخدم بيانات نجوم نابضة جُمعت على مدى 25 عاما بستة من أكبر التلسكوبات الراديوية في العالم، منها أكثر من ثلاث سنوات من بيانات uGMRT. ويقتبس منه أ. غوبالاكومار من TIFR، رئيس اتحاد InPTA: «هذه أول مرة تُستخدم فيها بيانات تلسكوب هندي في البحث عن الموجات الثقالية». ويقول غوبتا إن توقيت النجوم النابضة عالي الدقة من هذا النوع كان أحد الأهداف العلمية للتحديث وإن أولى نتائجه وصلت خلال بضع سنوات.
أعلنت ثلاثة تعاونات أخرى نتائجها في الوقت نفسه. فقد وجد فريق NANOGrav في أمريكا الشمالية، بين 67 نجما نابضا، ارتباطات تطابق نمط هيلنغز ودونز المتوقع للموجات الثقالية. ويفيد بدلالة نحو 3 إلى 4 سيغما بحسب الاختبار. ويسمّي البيان الصحفي المصفوفتين الأسترالية (PPTA) والصينية (CPTA) بوصفهما الأخريين.
ما تُظهره البيانات الهندية وحدها
يغطي الإصدار الثاني من بيانات InPTA نفسها 27 نجما نابضا مللي ثانية على مدى سبع سنوات. وتفيد ورقته الأولى، المنشورة في يونيو 2025، بأن بعضا من أدق تقديرات مقياس التشتت حتى الآن، وهو قياس للإلكترونات الحرة التي عبرتها إشارة النجم النابض في طريقها إلى الأرض. وورقة بحث نُشرت في 3 أغسطس 2026 هي أول نظرة مستقلة بحثا عن الخلفية في بيانات InPTA وحدها. وتجد عامل بايز 2.5 لإشارة مشتركة ولا كشفا ذا دلالة. وتضع حدا أعلى بثقة 95 في المئة لسعة الخلفية أعلى بنحو رتبة قدر من السعات التي أفادت بها مصفوفات أطول عمرا. وتشير المحاكاة في الورقة إلى أن خط قاعدة زمنيا لا يقل عن 10 سنوات لازم لاستعادة إشارة مشتركة. وتقول ورقة إصدار البيانات إن جزءا من المجموعة يُدمج في الإصدار الثالث للبيانات لمصفوفة التوقيت النبضي الدولية.
المصادر وقراءات إضافية
- GMRT, NCRA-TIFR: Introducing GMRT
- GMRT, NCRA-TIFR: Goals of the GMRT
- GMRT, NCRA-TIFR: The GMRT, System Parameters and Current Status (15 December 2025)
- GMRT, NCRA-TIFR: Observatory home page
- National Centre for Radio Astrophysics: History
- National Centre for Radio Astrophysics: Govind Swarup (1929 to 2020), obituary
- IEEE Milestones: Giant Metrewave Radio Telescope, 1994 (dedicated 30 March 2021)
- IEEE Milestone proposal: The Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), Pune, India
- Gupta et al., The upgraded GMRT: opening new windows on the radio Universe, Current Science 113(4), 25 August 2017
- Indian Pulsar Timing Array: press release, embargoed to 29 June 2023
- Indian Pulsar Timing Array: project page
- Antoniadis et al., The second data release from the European Pulsar Timing Array III: search for gravitational wave signals, A&A 678, A50 (2023)
- Antoniadis et al., The second data release from the European Pulsar Timing Array IV: implications for massive black holes, dark matter and the early Universe
- Agazie et al. (NANOGrav), The NANOGrav 15-year Data Set: evidence for a gravitational-wave background (2023)
- Tarafdar et al., The Indian Pulsar Timing Array: first data release, PASA (2022)
- The Indian Pulsar Timing Array Data Release 2: I. Dataset and timing analysis (arXiv, 20 June 2025)
- The Indian Pulsar Timing Array Data Release 2: III. Search for a stochastic gravitational wave background (arXiv, 3 August 2026)
- Intema et al., The GMRT 150 MHz all-sky radio survey: first alternative data release TGSS ADR1, A&A 598, A78 (2017)
- Chakraborty and Roy, Detection of HI 21 cm emission from a strongly lensed galaxy at z~1.3 (MNRAS, 2023)
- European Space Agency: Ontcijferen gegevens afdaling Schiaparelli begonnen (20 October 2016)
- European Space Agency, Rocket Science blog: We are listening, Earth tracking the Schiaparelli lander on 19 October
أُعِدّ هذا المقال وكُتب بمساعدة أدوات الذكاء الاصطناعي، وحُرِّر للتحقق من دقته. وهو للمعلومة العامة والنقاش فقط، وليس مشورة مهنية. راجع معاييرنا التحريرية وإخلاء المسؤولية. وجدت خطأ؟ أخبرنا.
أعجبك المقال؟ احصل على التالي.
مقال جيد واحد في كل مرة، يصلك مباشرة إلى بريدك. بلا رسائل مزعجة، ويمكنك إلغاء الاشتراك متى شئت.
