النجمة الأم في مرآة 8K: صور عالية الدقة تكشف وجهاً لم نره من قبل للشمس

في إنجاز علمي يُعد الأهم في مجال الفيزياء الشمسية خلال العقد الأخير، تمكن فريق من العلماء الأوروبيين من التقاط أدق صور للشمس على الإطلاق، بفضل تطوير نظام تصوير فائق الدقة باستخدام كاميرا بدقة 8K تم تثبيتها حديثًا في تلسكوب البرج الفراغي (VTT) في مرصد "تييده" بجزيرة تينيريفي الإسبانية.

هذه التكنولوجيا الجديدة، التي طُورت في معهد لايبنيز لفيزياء الفلك في بوتسدام (AIP)، تمثل نقلة نوعية في فهم النشاط الشمسي، إذ تتيح دمج مجال رؤية واسع مع دقة مكانية استثنائية، وهو مزيج نادر في تلسكوبات الشمس التقليدية.

التلسكوبات الشمسية عادةً ما تواجه معضلة مزمنة: إما دقة عالية في مساحة ضيقة، أو تغطية كاملة للشمس بدقة محدودة. غير أن النظام الجديد يُعد الأول من نوعه الذي يُعالج هذا التحدي من خلال تسجيل 100 صورة سريعة في الثانية (25 إطارًا في الثانية)، بدقة 8000 × 6000 بكسل، ثم يُعيد بناء الصورة باستخدام خوارزميات استعادة الصور، ما يسمح برؤية تفاصيل تصل إلى 100 كيلومتر فقط على سطح الشمس.

هذا يعني أن العلماء يمكنهم الآن رصد معالم شمسية ضخمة تصل إلى 200 ألف كيلومتر، مع إمكانية تتبّع تغيراتها الزمنية بدقة متناهية، وهو أمر حاسم لفهم بنية الشمس الداخلية وسلوكها الديناميكي.

التقنية الجديدة مكّنت الباحثين من دراسة الحقول المغناطيسية الدقيقة وحركة البلازما في الغلاف الضوئي والكروموسفيري، باستخدام مرشحات متخصصة لتمييز التغيرات الضوئية الدقيقة الناتجة عن النشاط المغناطيسي.

سلسلة من التجارب استُخدمت فيها أطوال موجية معينة مثل 393.3 نانومتر (الخط الكالسيومي) و430.7 نانومتر (شريط فراونهوفر G-band) أظهرت التغيرات الزمنية للمناطق النشطة، وكشفت عن ديناميكيات معقّدة لم يكن بالإمكان ملاحظتها سابقًا.

الباحث روبرت كاملا، الذي قاد مشروع تطوير الكاميرا ضمن دراسته للدكتوراه، أكد أن النتائج فاقت التوقعات منذ البداية، حيث أثبتت الصور المُعادة أن التحديثات الرقمية يمكن أن تُضاهي – بل تتفوق – على بناء تلسكوبات جديدة.

الابتكار يتكامل مع أجهزة متقدمة أخرى في المرصد مثل:

هذا التكامل يمنح العلماء أدوات تحليل شاملة لرصد التفاعلات بين البقع الشمسية وحركة الحبيبات الشمسية والتفجيرات المغناطيسية.

تشير النتائج إلى أن كاميرات CMOS الاقتصادية ذات دقة 8K قد تُستخدم في الجيل القادم من التلسكوبات الشمسية، ما قد يُضاعف ثلاث مرات من مجال الرؤية مقارنة بالكاميرات 4K الحالية، دون فقدان في الدقة.

وأكد كارستن دينكر، رئيس قسم الفيزياء الشمسية في AIP:

فالقدرة على رصد التغيرات الشمسية بدقة وزمن حقيقي تتيح للعلماء تحسين التنبؤ بالطقس الفضائي، والذي قد يؤثر على الأقمار الصناعية، وشبكات الاتصالات، وأنظمة الطاقة الأرضية.