Kwa kuchukua mwango wa uono ambao ni mbali na mawazo ya mababu zetu,
mitambo hii ya kitaalamu, darubini, inafungua njia ya kina na ya
uhakika wa kuelewa asili yetu- René Descartes, 1637
Kwa milenia na milenia binadamu alikuwa akizichunguza anga wakati wa usiku, wakati wa giza totoro.
bila kutambua nyota za galaxi yetu ya Njia ya Nyota (Milk Way galaxy) kama aina nyingine za jua.
au mabilioni ya “galaxi” ambazo huchangia katika Ulimwengu wetu
Au, kwani sisi ni vituo tu katika ulimwengu huu?
Ni hadithi ndefu ya mabilioni 13.7 ya miaka.
Tukiwa na macho yetu kama vifaa vya uchunguzi hatukuwa na njia nyingine ya.
kugundua mifumo ya sayari na jua kati ya nyota zingine au katika kudhihirisha.
kama kuna maisha nje ya ulimwmengu huu
Leo hii tuko katika njia ya kuweka wazi mengi ya
maajabu ya Ulimwengu, tukiishi kaitka muda wa ajabu sana
wa ugunduzi wa kiastronomia
Mimi ni DktJ na nitawaongoza katika maswala ya darubini -
chombo cha ajabu ambacho kilimsaidia binadamu katika kufungua.
mlango wa kuuelewa Ulimwengu.
MACHO ANGANI - Miaka 400 ya Uvumbuzi kwa Darubini
1. Mandhari mpya ya anga
Karne nne zilizopita, yaani mwaka 1609, mtu mmoja alitoka nje
katika mashamba yanayozunguka nyumba yake.
Alielekeza darubini yake duni katika mwezi, sayari na nyota.
Jina lake lilikuwa Galileo Galilei.
Na taaluma ya astronomia ikabadilika kabisa.
Leo, baada ya miaka 400 tangu Galileo aelekeze darubini yake angani
Wanaastronomia wanatumia vioo kabambe katika vilele vya milima kuchunguza anga.
Darubini za redio zinakusanya milio hafifu na minong’ono kutoka anga za mbali.
Wanasayansi wametuma darubini katika anga za mbali
juu ya vurugu za angahewa ya dunia yetu.
na mandahari imekuwa ni yakustaajabisha!
Hata hivyo Galileo, kusema kweli, hakugundua darubini.
Sifa hiyo inaelekwenda kwa Hans Lipperhey
Mdachi ambaye hakuwamashuhuri aliyejishughulisha na utengenezaji wa miwani
Lakini Hans Lipperhey hakuwahi kutumia darubini hiyo katika kuchunguza nyota.
Ila alifikiria kwamba ugunduzi wake huu ungesaidia zaidi.
mabaharia na wanjeshi.
Lipperhey alitoka katika mji mkubwa wa kibiashara ujulikanao kama Middelburg.
katika nchi iliyoshamiri ya Jamhuri ya Udachi
Katika mwaka 1608, Lipperhey aligundua kwamba wakati akiangalia vitu vilivyo mbali kwa
kwa kutumia lensi mbinuo(convex) na lens mbinuko (concave), kitu kinaweza kukuzwa, kama
lensi mbili zinawekwa katika umbali mwafaka kutoka lensi moja hadi nyingine.
Na Darubini ilizaliwa!
Katika Septemba ya 1608, Lipperhey alitangaza ugunduzi wake kwa
Prince Maurits wa Uholanzi
Asingeweza kuchagua wakati muafaka zaidi kwa sababu
wakati huo Uholanzi walikuwa katika migombano.
ya vita vya miaka 80 na Hispania
Darubini mpya hii ya kujasusi ilikuwa na uwezo wa kukuza vitu na kuonyesha.
meli za maadui yaliyo mbali mno kuonekana.
na macho pekee.
Ugunduzi wenye faida sana!
Hata hivyo serikali ya Udachi haikutambua ugunduzi wa Lipperhey na haikumpa haki milki kwa ugunduzi wa darubini.
Sababu yake ni kwamba wafanyabiashara wengine walidai kuwa ndio walioigundua.
hasa mshindani wa Lipperhey, Sacharias Jensen.
Ugomvi huo haujamalizika hadi leo.
Mpaka leo hii suala la ugunduzi wa darubini limebaki kitendawili.
Mwnaastronomia mtaliano, Galileo Galilei, muasisi wa fizikia ya kisasa
alisikia kuhusu ugunduzi wa darubini akaamua kutengeneza darubini yake mwenyewe.
Miezi kumi hivi iliyopita, habari zilivuma kwamba
M- Fleming ametengeneza kioo cha kijasusi (spy glass) ambacho kingetumika kuchunguza vitu.
hata vikiwa mbali na macho ya mwangaliaji viliweza
kuoneka kana kwamba viko karibu
Galileo alikuwa mwanasayansi mashuhuri wa muda wake.
Pia alikuwa akiunga mkono na kutetea mtazamo mpya wa kidunia uliokuwa ukiwakilishwa.
na mwanaastronomia Nicolaus Copernicus (kutoka Polandi) ambaye apendekeza kwamba .
Dunia inazunguka Jua na sio Jua kuzunguka Dunia.
Akiegemeza hoja zake katika aliyoyasikia kushusu darubini ya Kidachi, Galileo
alitengeneza darubini zake mwenyewe.
Zilikuwa za hali ya juu zaidi.
Mwishoni, bila kujali kiasi cha kazi na gharama, nikafanikiwa.
kujitengenzea darubini ya hali ya juu sana kiasi kwamba.
vitu vikiangaliwa katika darubini vilionekana karibu mara elfu moja.
kubwa kuliko vilivyoonekana kwaida kwa macho tu.
Sasa ulikuwa ni muda wa kuelekeza darubini yake angani.
Nimeelekea kuwa na maoni na kuamini kuwa sura.
ya mwezi siyo bapa na si mviringo hasa
kama kinavyoaminiwa na wanafalsafa wengi
lakini kina vinundu na ni kacha iliyojaa mashimo na miinuko.
siyo tofauti na ilivyo hapa Duniani.
Mandhari yenye mashimo, milima na mabonde.
Duniya kama ya kwetu!
Baada ya wiki chache, mnamo Januari 1610, Galileo aliangalia Mshtarii (Shumbula)
Jirani na sayari hiyo aliona ncha nne za mwanga zilizobadilisha.
nafasi zake usiku hadi usiku pamoja na Mshtarii
Ilikuwa kama minenguo ya pole pole ya vimwezi vinavyozunguka sayari hiyo.
Ncha hizi nne za mawanga zilikujakujulikana kama.
Miezi ya Galileo ya Mshtarii.
Je, Galileo aligundua nini zaidi?
Awamu za Zuhura!
Kama vile ya mwezi, sura ya Zuhura inaongezeka na kupungua kutoka hilali kwenda.
mwezi mpevu na kurejea tena kila mwezi.
Viungo vya ajabu pande mbili ya sayari ya Zohari.
Madoa meusi katika sura ya Jua.
Na kama kawaida nyota nyingi.
Kwa maelfu na hata mamilioni
kila moja ikiwa imefifia kiasi ambacho haziwezi kuonekana kwa macho pekee.
Ilikuwa kama kwamba wanadamu ghafla wametupilia mbali upofu wao.
Ulimwengu wote unasubiriwa kugunduliwa
Habari za ungunduzi wa darubini zilienea ulaya kama moto pori
Kutoka Prague, katika enzi ya Mfalme Rudolph II, Johannes Kepler .
Aliboresha darubini hiyo.
Huko Antwerp, mchoraji ramani Michael Van Langren alichora.
ramani za kwanza za kuaminika ya sura ya Mwezi, ikionyesha taswira yake alivyoamini ilivyo
ikiwa na makotinenti na mabahari
Na Johannes Hevelius, mfanyabiashara tajiri wa Poland alijenga
Darubini kubwa katika kituo cha kuangalia nyota iliyopo Danzig
Kituo hiki kilikuwa kikubwa sana kiasi cha kuenea mapaa ya majengo matatu.
Lakini vyombo bora zaidi vya wakati huo viliundwa .
na Christian Huygenes huko Uholanzi
Mwaka 1655, Huygens aligundua mwezi wa Titan ambao ni mwezi mkubwa kuliko zote katika sayari ya Zohari.
Baada ya miaka michache aligundua mfumo wa pete za Zohari
ambazo Galileo hakuweza kuzielewa kabisa.
Mwisho, Huygens aliona alama nyeusi na mng’aro
wa barafu katika ncha za kaskazini na kusini mwa sayari ya Meriki.
Je, kuna uwezekano wa kuwa na maisha katika sayari hii ya mbali na ya kiajinabi?
Swali hili linawashughulisha na wanaastronomia hadi leo.
Darubini za kwanza zilikuwa darubini ambazo zilitumia .
lenzi kwa ajili ya kukusanya pamoja mwanga wa nyota.
Baadae lenzi hizo zilibadilishwa na zile zakutumia vioo
Hizi darubini za kuakisi mwanga zilitengenezwa na Niccolo Zucchi
na baadae kuboreshwa na Isaac Newton
Sasa, katika karne ya 18 ni moja ya kioo kikubwa kupita vyote Duniani .
ambavyo vilitengenezwa na William Herschel, mwanamuziki aliyegeuka kuwa mwanaastronomia
ambaye alifanya kazi na dada yake Caroline
Nyumbani kwao Bath huko Uingereza wataalamu kakika familia ya Herschel waliweka chuma iliyoyeyushwa
Katika muundo maalum, na ilipopoa
walisugua uso wa chuma hadi kun’garisha kiais cha kuakisi mwanga wa nyota.
katika maisha yake yote Herschel aliunda zaidi ya darubini 400
Kubwa kuliko zote ilikuwa kubwa sana kiasi kwamba alihitaji wafanyakazi zaidi ya wane
kuzungusha kamba, magurudumu na nyenzo zote .
zilizohitajiwa kufuatilia mwendo wa nyota katika anga wakati wa usiku.
ambao kwa uhakika husababishwa na mzunguko wa dunia.
Sasa Herschel alikuwa kama mpima ardhi, alizipitia anga na.
kuorodhesha mamia ya mawingu katika anga za mbali na nyota mapacha.
Pia aligundua kwamba Njia ya Nyota (the Milky wWy) lazima ni bapa kama sahani
Na hata alipima mwendo wa mfumo wetu wa sayari na nyota kwa katika hiyo sahani ya Njia ya Nyota
kwa kuangalia mwendo wa wiano wa nyota na sayari.
Halafu tarehe 13 Machi, 1781 aligundua sayari mpya - Uranus
Hii ilikuwa miaka 200 kabla ya kurusha chombo cha anga cha NASA Voyager 2.
ambacho kiliwawezesha wanaastronomia kuchunguza kwa karibu dunia hiyo iliyo mbali sana na yetu.
katika nchi nzuri na yenye rtuba katikati ya Ireland, William Parsons.
mfalme wa tatu wa Rosse, alitengeneza darubini kubwa kuliko zote ya karne ya 19.
Darubini hii kuwa iliyokuwa na kioo cha chuma yenye ukubwa mkubwa wa mita 1.8 kwa upana, Darubini hiyo.
ilijulikana kama “The Leviathan of Parsonstown”
Usiku nadra zizizo na mawingu na mwezi angani, Earl alikaa na darubini
na kuvinjari anga za mbali katika Ulimwengu wetu.
Kwenye Wingu la Orion – sasa ijulikanayo kama kizazi cha nyota
Na kwenda kwenye maajabu ya Wingu la Kaa, mabaki ya mlipuko wa nyota (Supernova)
Na Wingu la Mzunguko?
Lord Rosse alikuwa wa kwanza kutambua umbo hilo.
Glaxi kama ya kwetu yenye mawingu na vumbi jeusi na gesi inayo ng’aa
mabilioni ya nyota na huwezi kujua –
sayari kama yetu ya Dunia.
Darubini imekuwa ni chombo chetu cha kuvumbua Ulimwengu wetu.
2. Kubwa ni Bora
Usiku macho yako, hujifiti kwenye kiza
Kiini cha jicho lako hutoa hutanuka kuruhusu mwanga zaidi kuingia machoni mwako
Matokeo yake, unaweza kuona vitu vilivyofifia na nyota dhaifu
Sasa fikiria ungekuwa na viini vya macho venye upana wa mita moja
Ungeonekana mtu wa ajabu lakini pia ungekuwa na uwezo wa kuona usio wa kawaida
Na hiyo ndiyo darubini zinavyokufanyieni
Darubini ni kama mrija mkubwa
Lenzi yake kuu au kioo hukusanya mwanga wa nyota na kuuelekeza wote machoni mwako
Lenzi au kioo cha darubini zikiwa kubwa, mwanga hafifu zaidi utakavyoweza kuona
Hivyo kimo, kwa kweli, ndicho kila kitu
Lakini ni ukubwa upi unaoweza kutengenezea darubini?
Naam, bila shaka si kubwa sana kama ikiwa ni kielekezi mwanga
Mwanga wa nyota lazima upitie kwenye lenzi kuu
Na hivyo unaweza kuishikilia kwenye ncha zake
Lakini sasa ukizifanya lenzi kuwa kubwa mno itakuwa nzito mno na itaanza kuharibika sura kutokana na uzito wake.
Hiyo ina maana kwamba taswira itaharibika
Kielekezi kikuu katika historia kilimalizika 1897 kwenye Kituo cha Yerkes nnje ya Chicago
Lenzi yake kuu ilikuwa kiasi cha zaidi ya mita moja mbele
Lakini kijisilinda chake lilikuwa kirefu cha kushangaza, mita18 urefu
Ilipokamilishwa darubini ya Yerkes, watengenezaji wa darubini-elekezi walikwisha fikia kikomo chao
Unahitaji darubini kubwa zaidi?
Fikiria vioo.
Katika darubini rejeshi, mwanga huakisiwa na kioo badala ya kupenya kwenye lenzi
Kwa maana kwamba unaweza kukifanya kioo kuwa chembamba zaidi kuliko lenzi na kuweza kukishikilia kutoka nyuma
Matokeo ni kwamba unaweza kujenga vioo vikubwa zaidi kuliko lenzi
Vioo vikubwa vilifika Califonia kusini karne moja iliyopita
Wakati huo, Mlima Wilson, kilikuwa ni kilele cha juu katika uwanda wa Milima ya San Gabriel
Anga ilikuw safi bila mawingu na nyakati za usiku wa kiza kilikuwa kamili.
Hapa George Ellery Hale, kwanza alijenga darubini ya mita 1.5
Ndogo zaidi kuliko ilie ya kongwe Bwana Rosse, ambayo ilikuwa ya ubora mzuri zaidi
Na ilikuwa pahala pazuri zaidi pia
Hale alizungumza na mfanyibiashara mwenyeji John Hooker kuhusu gharama za ujenzi wa chombo cha mita 2.5
Tani za kioo na chuma kilichonyooshwa vilikusanya juu ya Mlima Wilson
Darubini ya hooker ilikamilishwa mwaka 1917
Itabakia kuwa ndiyo kubwa kuliko zote duniani kwa miaka 30
Kipande kikubwa cha zana ya kivita ya kianga, tayari kwa kuushambulia Ulimwengu
Na mashambulio, ilifanya.
Pamoja na ukubwa wa ajabu wa darubini hii mpya, nacho kikaleta
mabadiliko/mageuzi ya namna ishara ilivyoonekana
Wanaastronomia hawakuhitaji kuendelea kuchungulia ndani ya jicho la hilo dude jipya
Badala yake, mwanga ulikusanywa kwenye sahani za picha kwa masaa kadhaa wa kadhaa.
Hakukuwako yeyote kabla aliyechungulia kwenye anga
Mawingu katika anga ya juu umbo la hesi ilionekana kung’ara na nyota nyingi
Zinaweza kuwa mifumo ya nyota ziangukazo kama Njia ya Nyota (Miliky Way) yetu?
Katika Nebula ya Andromeda, Edwin Hubble aligundua aina maalum ya nyota
ambayo hubadilisha nuru yake kwa usahihi wa ki-saa
Kutokana na umakinifu wake, Hubble aliweza kukadiria umbali wa kwenda Andromeda.
Karibuni miaka milioni ya mwendo mwanga
Nebula ya kihesi, kama Andromeda, ni wazi zilikuwa galaksi binafsi kwa namna yao
Lakini hiyo hakikuwa ndicho kitu pekee cha ajabu
Galaksi nyingi ya hizi zilionekana zikiahama kutawanyika kutoka galksi yetu ya Njia ya Nyota
Juu ya Mlima Wilson, Hubble aligundua kwamba galaksi za karibuni zilikuwa zikituondoka kwa kasi ndogo
wakati, zile galaksi za mbali zilikuwa zikitukimbia kwa kasi kubwa
Mwisho wake?
Ulimwengu ulikuwa ukipanuka.
Darubini ya Hooker iliwapa wanasayansi ugunduzi mkubwa wa kistronomia katika karne ya 20.
Tukitoa shukrani kwa darubini, tumeweza kufuatilia historia ya Ulimwengu
Chini kidogo ya miaka bilioni 14 iliyopita, Ulimwengu ulianza
baada ya kishido kikubwa cha muda na pahala, kitu, nishati, na kuitwa
Mshindo Mkubwa (Big Bang)
Vijiwimbi vidogo sana vya nishati vilikuwa vikawa vijieneo vizito katika mchanganyiko wa mwanzo
Kutokana na hivi, galaksi zikajikunja/zikasinyaa
Aina nzuri mno kwa vipimo na maumbo
Mchanganyiko wa kinyuklia ndani ya mihimili ya nyota ulizalisha/ulisababisha atom mpya
Kaboni, oksijeni, chuma, dhahabu
Mipasuko ya nova za hali ya juu kabisa zilizirudisha sehemu hizi nzito angani
Malighafi kwa kuundia nyota mpya
Na sayari!
Siku moja, pahala fulani, kwa namna fulani, molikuli sahali zilijibadili na kuwa molikuli makhuluku na kubadilika kuwa viumbe hai
Maisha ni maajabu mamoja katika Ulimwengu unaobadilika daima
Sisi ni vumbi-nyota
Ni uoni mkuwa na hadidhi ndefu
Imeletwa kwetu kupitia umakinifu wa darubini
Fikiria, bila ya darubinia tungejua kuhusu sayari sita tu
mojawapo mwezi, na nyota maelefu machache
Astronomia ungebakia kwenye uchanga wake
Kama wa mali zilizozikwa, matawi ya Ulimwengu yametuelekeza kwenye.
ya kihatarihatari tangu zama za mbali/zamani sana
Watawala wa siasa na viwanda, sawa sawa na wanasayansi.
wamesikia mvuto wa anga, na kupitia mahitaji
kwa njia tendezi, eneo la uguduzi limepanuka kwa haraka
George Ellery Hale alikuwa na ndoto moja ya mwisho:
Kujenga darubini mara mbili kwa ukubwa kama kilivyo kishikizi cha rekodi ya mwanzo
Kutana na ajuza wa utabiri wa karne ya 20
Mita tano za telelskopu ya Hale kwenye Mlima Palomar.
Zaidi ya tani 500 ya uzito wa mwendo, lakini bado uko sawa sawa kiusahihi kabisa
Kwamba inatembea kwa madaha mfano wa mshindo wa dansa wa kike
Kioo chake cha tani 40 kinaonesha nyota mara milioni 40 hafifu kuliko jicho liwezavyo kuona
Ilimamalizika 1948, darubini ya Hale ilitoa maoni ya kipekee juu ya sayari
vikundi/vifungu vya nyota, nebula na galaksi
Sayari kubwa ya Mshtarii, na miezi yake mingi
Wingu la Moto unaostaajabisha
Vishirizi hafifu vya gesi ndani ya Wingu la Orion
Lakini tungeweza kwenda zaidi bado?
Naam, wanaanga wa Soviet walijaribu katika miaka ya mwisho ya 1970
Juu ya milima ya Cancasus, walijenga teleskopu ya Bolshoi Azimutalnyi
wakiwana kioo cha msingi cha upana ya mita sita
Lakini haikufikia vile ilivyotarajiwa
Ilikuwa kubwa mno, ghali mno na ngumu mno
Je watengenezaji wa darubini walilazimika kukata tamaa wakati huo?
Je walilazimika kuzika ndoto zao juu ya vyombo vikubwa zaidi?
Je, historia ya darubini ilikoma kabla ya wakati?
Hapana, sivyo
Leo tuna teleskopu ya mita 10 inayotumika
Na kubwa zaidi zimo katika mipango
Utatuzi ulikuwa upi?
Tekinolojia mpya.
3. Kuoplewa na Teknolojia
Kama ilivyo kwa magari ya kisasa kutoendelea kuonekana kama yale ya modeli za zamani kama vile Ford T, hivyo ni
darubini za kisasa ni tofauti kabisa na zile za tangulizi zao za jadi.
kama vile darubini meta tano ya Hale.
Kwa kuanzia, mshikio wake ni mdogo zaidi.
Muundo wa mshikio wake ni wa kizamani ni ule wa kiikweta ambamo mhimili mmoja
kwa kawaida inaundwa sambamba na mihimili ya mzunguko wa dunia.
Ili kuwa sambamba na mwendo wa anga, darubini kwa kawaida
inazunguka katika mhimili huu kwa mwendo kasi uleule ambao dunia inajizunguka.
Rahisi, lakini yenye kuhitaji nafasi.
Miundo ya kisasa ya “mwinuko.uelekeo” ni ndogo zaidi.
Kwa mshikio kama ule, darubini inalengwa kama mzinga.
Kawaida mtu anachagua uelekeo, na anachagua mwinuko, na yuko tayari kuanza.
Tatizo ni kwenda sambamba na mwendo wa anga.
Darubini zinatakiwa kuzunguka katika mihimili yote miwili, na kwa miendo ya kasi tofauti
Kimsingi hili linawezekana pale tu darubini zinapodhibitiwa na kompyuta.
Mshikio mdogo ni rahisi kujenga.
Zaidi ya hayo, inaweza kukaa kwenye kuba ndogo ambayo inapunguza gharama zaidi
na inaongeza ubora wa picha.
kwa mfano, chukua darubini pacha za Keck huko Hawaii.
Ingawaje vioo vyake vya meta 10 ni vikubwa mara mbili kwa ukubwa kama kimoja
cha darubini ya Hale, hata hivyo zinakaa kwenye makuba madogo
Kuliko ile iliyoko kwenye Mlima wa Palomar.
Vioo vya darubini vimebadilika pia.
Vilikuwa vinene na vizito.
Sasa ni vyembamba na vyepesi
Maganda ya kioo ambayo yanaweza kuwa meta kadhaa kwa upana yanatengenezwa oveni zinazozunguka.
Na bado ni vyembamba kuliko sentimeta 20 kwa unene
Muundo wake unasaidia kukinga kioo chembamba hicho.
kutopasuka kutokana na uzito wake chenyewe.
Kompyuta inadhibiti pistoni na aktoata na hii inasaidia kukiweka kioo hiki
katika umbo kamili ipasavyo.
Mfumo huu unaitwa stadi tendaji ya mwanga (active optics).
Wazo ni kufidia na kusahihisha ugeuzi wowote wa kioo kikuu
Unaosababishwa na nguvu ya uvutano wa gravity, upepo au mabadiliko ya joto.
Sasa, kioo chembamba pia kina uzito mdogo zaidi.
Hii ina maana kwamba muundo wake wote unaokisaidia, ikijumuisha mshikio wake
–ziaweza pia kuwa kisawazishi cha kutosha na chepesi.
Na bei nafuu!
Sasa hapa kuna Darubini ya teknolojia mpya ya meta 3.6
–iliyojengwa na wataalamu wa anga wa Ulaya mwishoni mwa miaka ya 1980.
Ilitumika kama kisehemu cha majaribio kwa teknolojia mpya nyingi
katika kuunda darubini.
Na hata eneo lake halina chochote kinachofanana na majengo makubwa ya darubini ya kizamani.
Teknolojia mpya ya darubini ilikuwa ya mafanikio makubwa.
Ulikuwa ni wakati wa kupita kikwazo cha meta sita.
Kituo cha Mauna Kea kipo kwenye sehemu ya juu kabisa katika bahari ya Pasifiki.
meta 4200 kutoka usawa wa bahari.
Kwenye fukwe za Hawaii, watalii wanafurahia jua na mapovu ya mawimbi ya maji.
Lakini juu zaidi yake wataalamu wa anga wanakumbana na baridi ya kukatisha tama.
na mwinuko kutokidhi katika hamasa ya kuchunguza siri za ulimwengu.
Darubini ya keki ni miongoni mwa darubini kubwa ulimwenguni.
Vioo vyake vinapenya meta 10, na ni vyembamba.
Imetiwa kwa vigae kama sakafu ya maliwatoni,vina visehemu 36 vya pembe sita
kila kimoja kinadhibitiwa kwa utaratibu wa nano meta (sehemu ya milionimoja ya sentimeta).
Haya ni majitu hasa, yakiwa yamejifunga kuchunguza anga
Ukuu wa sayansi.
Utusiutusi kwenye Mauna Kea.
Darubini za Kek huanza kuchukua picha kutoka sehumu za mbali za Ulimwengu wetu.
Vioo vyake pacha vimeungana na kuifanya kuwa kubwa ya kufaa
kuliko darubini zote za mwanzo.
Kitu gani kitanaswa usiku wa leo?
Jozi ya kundi la nyota (galaksi) zinazogongana, mabilioni ya miaka ya mwanga iliyopita?
Nyota inayokufa, inazovuta pumzi yake ya mwisho kwenye sayari ya nyota nyingi za mbali sana?
Au inaweza kuwa sayari katika jua lingine ambayo inaweza kuhifadhi maisha?
Huko Cerro Parna Katika jangwa la Atacama nchini Chile – sehemu ya ukame kabisa ulimwenguni.
tunagundua kwa mbali mashine ya anga kubwa ambayo haijawahi kutengenezwa.
Darubini Kubwa Sana ya Ulaya(European Very Large Telescope VLT)
VLT kwa hakika ni darubini nne katika moja.
Kila moja ina kioo cha meta 8.2
Antu
Kueyen
Melipal
Yepun
Majina ya wenyeji wa Mapuche kwa jua, mwezi Msalaba wa Kaskazini na Venus.
Vioo vikubwa vilitengenezwa Ujerumani, vikang’arishwa Ufaransa, vikasafirishwa Chile
na kisha taratibu vikasafirishwa kuvuka jangwa.
Wakati wa machweo, eneo la darubini linajifungua.
Mwanga wa nyota unamwagikia kwenye vioo vya VLT.
Ugunduzi mpya unafanyika.
Leza (chombo cha kukuza na kushadidisha miale kuelekea upande mmoja) kinapenya anga ya usiku.
Kinaonyesha nyota bandia kwenye angahewa
kilometa 90 kutoka usawa wa vichwa vyetu.
Vigundushi vya mawimbi vinapima namna picha ya nyota ilivyoharibiwa
na zahama za angahewa
Kisha, kwa haraka kompyuta zinaonyesha kioo kiinachopindika kinavyotakiwa kuwa
kinajikuja chenyewe ili kurekebisha uharibifu ulioonekana.
Kwa kweli ni kama kugeza ufifio wa nyota.
Hii inaitwa stadi rekebishi ya kuona na mwanga na mbinu za maajabu yake makubwa
ya anga ya leo hii.
Bila hiyo, mtazamo wetu wa ulimwengu ungeonekana kuwa wa maruweruwe na angahewa.
Lakini kutokana nayo picha yetu imekuwa nzuri kabisa.
Sehemu nyingine ya ulozi wa kuona unajulikana kama “mwingiliano wa mwanga”(interferometry).
Wazo ni kuchukua mwanga kutoka kwenye darubini mbili tofauti na ku
kuiweka pamoja katika eneo moja wakati tunahifadhi.
uwiano wakuhama kati ya mawimbi ya mwanga.
Kama imefanywa kwa usahihi wa kutosha matokeo yake ni kwamba darubini hizo mbili
zitatenda kama vile zilikuwa sehemu ya kitu kimoja, kioo kikubwa kabisa
kubwa kama umbali kati yao.
Kwa kweli, mwingiliano ya mawimbi inaipa darubini yako uwezo wa kunasa kama vile dira.
Inaruhusu darubini ndogo kugundua kiwango kikubwa cha usahihi, ambacho
vinginevyo kingeweza tu kuonekana kwa kutumia darubini kubwa zaidi.
Darubini pacha za Kek kwenye Mauna Kea mara kwa mara zinafanya kazi kwa pamoja .
kama darubini ya mwingiliano wa mwanga.
Kwa upande wa VLT, darubini zote nne zinaweza kufanya kazi pamoja.
Kwa nyongeza, Darubini saidizi ndogo mbalimbali zinaweza pia
kuungana kwenye safu kwa ajili ya kuongeza mwono zaidi
Darubini nyingine kubwa zinaweza kupatikana sehemu nyingi duniani.
Subaru na Gemin Kaskazini ya Mauna Kea.
Darubini za Gemini Kusini na Magellan huko Chile.
Darubini kubwa huko Arizona.
Zimejengwakwenye maeneo mazuri.
Yaliyo juu na ukavu, yanayoonekana vizuri na yenye giza.
Macho yake ni makubwa kama mabwawa ya kuogelea.
Uwepo wa vifaa vyote na stadi rekebishi ya kuona na mwanga zinazuia ukungu
matokeo ya angahewa.
Na wakati mwingine zinaweza kuwa na uthabiti wa ukubwa kweli kweli
shukrani kwa mwingiliano wa mawimbi.
Hapa ndipo tuone na vile walichotuonyesha.
Sayari
Mawingu ya vumbi na nyota katika anga za juu
Ukubwa halisina maumbo ya mabogaya baadhi ya nyota.
Sayari tulivu inayozunguka kibete cha hudhurungi.
Na nyota kubwa zinazozunguka kwa kasi sehemu ya ndani ya galaksi yetu ya Njia ya Nyota.
inayoongozwa na uvutano wa gravity ya tabaka nene la tundu la giza (black.hole)
Tumefikia njia ndefu toka siku za Galileo.
4. Kutoka Fedha Hadi Silikoni
Miaka 400 iliyopita, wakati Galileo Galilei alipotaka kuwaonyesha wengine kile alicho
alichokiona kwa darubini yake, ilibidi achore michoro.
Uso kidudusi wa Mwezi.
Michezo ya miezi ya Mshtarii.
Madoa meusi katika Jua
Au nyota katika kundi la Orion.
Aliichukua michoro yake na kuichapisha katika kitabu kidogo
Mjumbe wa Nyota.
Hiyo ndiyo ilikuwa njia pekee ambayo ingemwezesha kueneza ugunduzi wake.
kwa wengine.
Kwa muda wa karne mbili, wanaastronomia pia walipaswa kuwa wasanii.
Kuchungulia kwa makini kwa macho ya darubini yao, walifanya
michoro makini ya kile walichokiona.
Mandhari iliyo tupu katika Mwezi.
Dhoruba kwenye angahewa la Mshtarii.
Utando mwembamba wa gesi kwenye masafa ya mawingu ya mbali angni.
Na wakati mwingine walitafsiri mno kile walichokiona.
Vitu vya mistari myensi kwenye uso wa Meriki vilifikiriwa kuwa mifereji
kudokeza kuna maisha ya kiustaarabu kwenye uso wa sayari nyekundu hiyo ya Meriki.
Sasa tunajua kuwa mifereji hiyo ilikuwa mazingaombwe.
Walichokihitaji hasa wanaastronomia kilikuwa ni njia sahihi ya kuandika maelezo
mwanga uliokusanywa na darubini bila aridhio kulazimika kwanza
kupitia katika akili zao na kalamu zao za kuchorea.
Picha za kamera zikaja kusaidia.
Aina moja ya picha ya kwanza ya Mwezi
Ilipigwa mwaka 1940 na Henry Draper.
Upigaji picha ulikuwa na umri wa chini ya miaka 15, lakini wanaastronomia
tayari walishika uwezekano huu wa kimapinduzi.
Kwa hiyo upigaji picha ulifanya kazi vipi?
Enezi ororo ya sahani yapicha ilikuwa na.
chembe ndogo za halidi ya fedha.
Ziache katika mwanga na zitageuka kuwa nyeusi.
Kwa hiyo matokeo yalikuwa taswira hasi ya anga
Kuwa na nyota nyeusi kwenye kinyume iliyo na mwanga.
Lakini zawadi halisi ilikuwa kwamba sahani za picha zinaweza
kuachwa kwa masaa kadaa wa kadhaa.
Wakati macho yako mwenyewe yanapokea anga la usiku.
pindi yatakapozoea giza, huwezi kuendelea kuona nyot zaidi na zaidi.
kwa kuangalia tu kwa muda mrefu.
Lakini kwa sahani ya picha inaweza kufanya hivyo.
Unaweza kuchukua na kuongeza mwanga kwa masaa mengi.
Kwa hiyo muda mrefu unaonyesha nyota nyingi zaidi.
Na zaidi.
Na hata zaidi.
Katika miaka ya 1950, darubini ya Schmidt kwenye Kituo cha Palomar.
ilitumiwa kupiga picha anga lote la Kaskazini.
Takriban sahani 2000 za picha, kila moja iliachwa kwa karibu saa nzima.
Dafina isiyo na kifani iligunduliwa.
Upigaji picha ulibadili astronomia ya kuangalia kuwa sayansi ya kweli.
Halisi, yenye kupimika, na inayoweza kurudiwa.
Lakini fedha katika sahani za picha ilifanaya kazi pole pole.
Ulitakiwa kuwa mvumilivu.
Mapinduzi ya tarakimu yamebadili yote haya.
Silikoni ilipokea fedha.
Taswira ndogo katika skrini ya kompyuta imepoke chembe za fedha.
Hata katika kamera za kisasa, hatutumii tena filamu za picha.
Badala yake, taswira zinarekodiwa kwenye chenga ya kifadhi-mwanga makini.
kifaa cha muungano wa chaji (charge coupled device), au CCD kwa ufupi.
CCD za kitaalamu ni bora sana.
Na kuvifanya hata kuwa makini zaidi, vinepozwa.
baridi zaidi ya barfu, kwa kutumia naitrojeni ya kimiminika.
Karibu kila fotoni inanaswa.
Matokeo yake, muda wa kukusanya naweza kuwa mfupi sana.
Kile ambacho Wachunguzi wa Kituo cha Anga cha Palomar walikipata katika saa moja
CCD inaweza sasa kufanya kwa dakika chache tu.
Kwa kutumia darubini ndogo zaidi.
Mapinduzi ya silikoni yako mbali na kumalizika.
Wanaastronomia wametengeneza kamera kubwa za CCD zikiwa na.
mamilioni ya mamia ya taswira ndogo katika skrini ya kompyuta.
Na yako mengi zaidi yanakuja.
Faida kubwa ya taswira ya tarakimu ni kuwa tarakimu.
Tarakimu zote zimepangwa na viko tayari kufanyiwa kazi kwa kompyuta.
Wanaastronomia wanatumia programu maalumu ya kompyuta kuchakata.
uchunguzi wa kuangaliaji anga.
Kuongeza, kupanuka, au kusinyaa, huotoa vitu visivyodhahiri
katika wingu la anga za juu, au kundi la nyota.
Ishara za rangi zimeimarisha na kuleta miundo ambayo
vinginevyo ingekuwa vigumu kuona.
Vilevile, kwa kuweka pamoja taswira nyingi ya kitu kilekile ambazo
zilichukuliwa kwa vichujio vya rangi tofauti, mtu anaweza
kupata mchanganyiko wa kustaajabisha ambao huondoa mipaka
kati ya sayansi na sanaa.
Wewe pia unaweza kufaidika kutokana na astronomia ya tarakimu.
Haijawahi kuwa rahisi kuchimba na kufaidi maajabu ya
taswira za Ulimwengu.
Picha za Ulimwengu ni ubofyaji wa mtandao tu!
Darubini za kiroboti, zenye vyombo makini vya elektroniki vya ugunduzi.
vinaangalia anga lote, sasa hivi.
Darubini ya Sloan nchini New Mexico imetoa picha na.
kuorodhesha vitu zaidi ya milioni mia moja vya mbinguni .
kupima umbali wa mamilioni ya galaksi, na kugundua.
“quasars” laki moja zinazotoa mwanga wa redio.
Lakini utafiti mmoja hautoshi.
Ulimwengu ni sehemu inayobadilika.
Vimondo vya barafu vinakuja na kuondoka, vikiacha vifusi vilivyotawanyika
katika njia yake.
Sayari ndogo zinatupita kwa kasi.
Sayari zilizo mbali zinazunguka nyota mama zao,
zikiziba kwa muda, sehemu ya mwanga wa nyota.
Nova Kjuu hulipuka, wakati kila mahali nyota mpya zinazaliwa.
Mwanga wa Pulsar, miale ya gamma inalipukaShimo la Mwanga unanyonya mashimo meusi.
Kuashiria matukio haya kuu ya Asili, wanaastronomia
wanataka kufanya uchunguzi wa anga lote kila mwaka.
Au kila mwezi.
Au mara mbili kwa wiki.
Angalau hilo ni kusudi kuu la Utafiti Mkubwa wa Vidokezo vya Darubini.
Iwapo utamalizika mwaka 2015, kamera zake tatu za gigapixel zitafungua
dirisha la webcan Ulimwenguni.
Zaidi ya kukidhi ndoto za wanaastronomia, hili linaashiria darubini
zitapiga picha karibu anga lote kila usiku tatu.
5. Kuona Visivyooneka
Unaposikiliza muziki unaopenda, masikio yako hupokea
kiasi kikubwa cha mibembea kutoka katika muungunimo mkubwa
wa besi hadi pichi ndefu ya metetemo.
Sasa fikiria masikio yako yangengekuwa yangeshindwa kusikia.
mibembea yote ya sauti
Usingesikia sauti nyingi nzuri nzuri!
Lakini hiyo ndiyo hali yakimsingi ambayo wamo wanaastronomia.
Macho yetu yanaona kiasi kidogo tu.
cha mibembea ya mwanga: mwanga unaonekana.
Lakini sisi ni vipofu kabisa kwa aina zingine zote za.
mionzi ya mwanga wa umeme-smaku.
Pamoja na hayo, kuna vitu vingi katika ulimwengu wetu ambavyo vintoa.
mionzi iliyopo kwenye sehemu nyinginezo za mwanga wa umme-sumaku.
Kwa mfano kutoka miaka ya 1930s iligundulika kwa bahati tu .
kwamba kuna mawimbi ya redio yatokayo kutoka kina cha anga.
Baadhi ya haya mawimbi yana mibembea sawa na.
ile ya kituo chako redio unayosikiliza kawaida lakini ina sauti dhaifu na kwa uhakika.
hakuna kitu cha kusikiliza!
Ili kuweza kushika mawimbi ya redio kutoka nje ya dunia yetu unahitaji aina ya
kipokea mawimbi cha redio: yaani darubini ya redio.
Sasa kwa vyote ila mawimbi ya masafa marefu, darubini ya redio ni kama tenga kubwa tu.
Kama vile kilivyo kioo cha nyuma katika darubini ya kuangalia nyota.
Lakini kwa vile mawimbi ya redio ni mirefuzaidi ya mawimbi ya mwanga unaonekna.
Uso wa tenga la darubini ya redio haitakiwi kuwa unakaribia ulaini.
.kama uso wa kioo.
Na hiyo ndio sababu ya kwanini ni rahisi zaidi kutengeneza.
darubini kubwa ya redio kuliko kutengeneza darubini ya mwanga wa kawaida yenye kioo kikubwa.
Pia katika masafa marefu ya mawimbi ya redio ni rahisi zaidi kuunganisha mawimbi.
Yaani, kuongeza kina ya habari ambazo zinaweza kuonekana.
kwa kuunganisha mwanga kutoka darubini mbili tofauti
kana kwamba zilikuwa sehemu ya tenga moja kubwa zaidi.
Kwa mfano darubini ya redio ya “Very Large Array” pale New Mexico ina.
antena 27 tofauti kila moja inapima mita 25 kwa upana
Sasa kila atena inaweza kuhamishwa peke yake, na
katika umbo lake pana zaidi, tenga la redio linalowezatokeza
lenye upana wa kilometa 36.
Hivyo je, katika mawimbi ya redio ulimwengu wetu unaonekanaje?
Kwa kuanzia, Jua letu huangaza kwa ngavu zaidi katika mawimbi ya redio.
Vivyo hivyo kitovu cha Galaxi yetu ya “Milky Way”
Lakini kuna zaidi.
“Pulsars” ni mizoga ya nyota zenye uzito zaidi ambazo zina toa mawimbi ya redio.
kutoka mihimili mwembamba tu.
Kwa kuongeza, huzuguka kwa mwendokasi hadi kwenye mamia kadhaa.
ya mzunguko kwa sekunde.
Hivyo kwa kweli “pulsar” huonekana midundo ya taa inayozunguka katika wa mnara wa taa wa kuongoza meli.
Na tunachokiona kutokana navyo ni.
midundo fupi ya redio yenye mpangilio wa haraka.
Hatimaye jina lake “Pulsar” kutoka “pulse” yaani mdundo.
Chanzo cha redio kijulikanacho kama Cassiopeia A kwa kweli.
ni mabaki ya “supernova” ambayo iligunduliwa karne ya 17.
Centaraus A, Cygnus A, na Virgo A zote ni makundi makubwa ya nyota
ambayo hutoa kiasi kikubwa cha mawimbi ya redio.
Kila galaxi hupata nguvu kutokana na “blackhole” (shimo la mwanga) iliyo katikati yake
Baadhi ya hizi redio galaksi na “quasars” yanatoa mwanga wa redio yenye nguvu sana kiasi kwamba .
alama zake zinaweza kuonekana kutoka umbali mwanga-miaka billion 10.
Na pia kunasikika sauti ya mawimbi ya redio ya masafa mafupi.
ambayo imeenea katika ulimwengu wetu wote.
Hii hujuiikana kama “cosmic microwave background” – mawimbi ya mikro yanaotomulika kwa pande zote.
na ni mwangwi wa Mshindo Mkubwa (Big Bang).
Mng’aro halisi wa joto la ya mwanzo wa ulimwengu wetu.
Kila sehemu ya mibembea ya mwanga ina hadithi yake ya kuzungumzia.
Katika milimeta na chini ya mimimeta ya masafa ya mawimbi wanaastronomia hujifunza.
jinsi galaxi zilivyundika wakati wa mwanzo wa Ulimwengu wetu.
chanzo cha kuundwa nyota na sayari katika glaxi yetu.
Lakini nyingi ya hii mionzi umefunikwa na mvuke wa maji katika anga letu.
Ili kuchunguza mionzi hii, unahitaji kwenda juu na kwenye kukavu.
Kwa “Liano de Chajnantor” kwa mfano
iliyopo kilometa tano juu ya usawa wa bahari, katika sehemu hii ya ajabu
huko Chile ya kaskazini ni eneo la ujenzi da ALMA:
“Atacama Large Millimeter Array”
Itakapomalizika mnamo 2014 ALMA itakuwa ni
Kituo cha darubini ya kikubwa kuliko zote kujegwa duiniani.
64 Antenna 64 ambazo kila moja ina uzito wa tanni 100 zitafanya kazi kwa pamoja.
Lori kubwa zenye nguvu zitazisukuma kuzitawanya katika eneo lenye ukubwa kama wa London ili
Kupata kinaganaga taswira za anga, au kuziweka pamoja
kuta muono wa kipana.
Kila mzunguko utatfanyika kwa usahihi wa milimeta.
Vitu vingi katikika Ulimwengu wetu pia hung’aa kwa mionzi ya joto - “infrared”.
Iliyogunduliwa na WilliamHerschell, “infrared” pia mara nyingi huitwa.
mionzi ya joto kwa sababu hutokezwa kwa kiasi cha vitu vyote vyenye joto.
ikiwa ni pamoja na binadamu.
Unaweza ukawa na ufahamu mionzi-joto zaidi ya unavyofikiri.
Kwa sababu hapa dunia aina hii ya mionzi hutumiwa.
na miwani na kamera yakuonea usiku.
Lakini ili kugundua mng’aro hafifu wa mionzi-joto kutoka katika vitu vilivyo mbali sana, wanaastronomia.
wanahitaji vigunduzi vilichopozwa sana - nyuzi chache tu juu ya nyuzijoto sifuri halizi (absolute zero) ili
kukandamiza mionzi ya joto yao wenyewe.
Leo, darubini nyingi kubwa za macho pia zimeundwa na kamera za mionzi-joto.
Zinakuruhusu kuona mwanga uliopita kati ya wingu la vumbi anga za juu, ukidhirisha
nyota mpya zinazozaliwa ndani yake, kitu ambachohakiwezi kuonekana kwa darubini za macho pekee.
Kwa mfano chukua taswira hii kizazi cha nyota mashuhuri katika kundi la nyota ya Orion.
Lakini angalia ni jinsi gani ilivyoofauti inapoonekana kupitia macho
ya kamera ya mionzi-joto!
Kuweza kuona katika miali ya mionzi-joto iansaidia sana ukitaka kujifunza kuhusu.
galaxi zilizo mbali sana.
Nyota zilizozaliwa tu katika galaxi changa zinang’aa kwa uang’avu zaidi katika urujuani (ultraviolet).
Lakini pia huu mwanga wa urujuani husafiri kwa mabillioni ya miaka kuvuka
Ulimwengu wetu huu unaozidi kupanuka.
Upanuzi huu hutanua mawimbi kiasi kwamba tunapoyapokea.
yanakuwa yalisha hamishwa kutoka mibembea yake na kuwa mionzi-joto.
Kifaa hiki cha mtindo wakisasa ni darubini ya MAGIC huko la Palma.
Inachunguza miali ya gama kutoka anga za juu.
ni mionzi enye nguvu zaidi kiasili.
Ni bahati yetu kwamba miali ya gama inayosababisha mauti inazuiwa na
angahewa la dunia.
Lakini huacha nyayo ambazo wanaastronomia wanatumia kutafiti.
Baada ya kugonga angahewa, miali y agama huzalisha maporomoko.
ya chembe chembe zenye nguvu
Hizi, kwa upande mwingine husababisha mng’aro uliofifia ambao MAGIC inaweza kuona.
Na hapa ni Darubini ya Pierre AUGER toka Agentina
Hata haifanani hata na darubini.
Pierre Auger ina vigunduzi 1,600 vilivyoenea zaidi ya
kilometa za mraba 3000.
Hukamata mtawaniko na chembe chembe za mionzi ya anga za juu kutoka “supernova” za mbali.
na “blackholes” (mashimo la mwanga)
Na vipi kuhusu vigunduzi vya “neutrino”, vilivyojengwa chini migodini au chini ya
sura ya bahari au katika barafu ya Antaktiki
Waweza kuziita zote darubini?
Je, kwa nini tusiweze?
Kwa ujumla, yote hutumika katika ugunduzi Ulimwengu wetu hata kama hazinasi data kutoka
mibembea ya mionzi ya kwaida ya umeme-smaku.
“Neutrino” ni chembe chembe telezi ambazo hzalishwa katika jua
na milipuko ya nyota katika nova kuu “supernova”
Zilizalishwa pia katika Mishindo Mikubwa uliounda Ulimwengu wetu (Big Bang)
Tofauti na cembe chembe zingi za asili, “neutrino” zinaweza kupita.
katika maada ya kawaida zikasafiri kwa mwendokasi karibu ule wa mwanga na haina chaji, ya umeme.
Ingawa chembe chembe hizi ni ngumu kuzitafiti, ziko nyingi mno.
Kila sekunde zaidi ya trillioni 50 za “electron neutrino” kutoka katika jua.
hupita katikati yako
Mwishoni wanaastronomia na wanataalamu wa fizikia wameunganisha nguvu zao kutengeneza
vigunduzi vya kugundua mawimbi ya mvuto wa ardhi (gravitational waves)
Hizi “darubini” hazinesi mionzi wala kukamata chemchembe
Badala yake hupima milio midogo sana wa viwimbi katika muundo nhasa wa nafasi- muda (space-time)
Wazo lililobashiriwa na nadharia ya Albert Einstein isemayo kwamba vipimo vya mwendo, nafasi na wakati vianwiana.
Kwa kutumia vifaa vizuri mno wanaastronomia wame fungua kwa uwazi kabisa
mibembea yote ya mionzi ya chuma-sumaku na hata wame piga hatua mbele zaidi.
Lakini baadhi ya uchunguzi haziwezi tu kufanywa ardhini.
Jibu?
Darubini za angani
6. Mbali na Dunia
Darubini ya anga ya juu ya Hubble
Ni darubini maarufu kuliko zote katika historia
Na ni kwasababu nzuri
Hubble imeletea mageuzi katika nyanja nyingi za astronomia.
Kwa viwango vya sasa, kioo cha darubuni ya Hubble kwa hakika ni kidogo sana
Ina ukubwa wa mita 2.4 tu
Lakini mahali ilipo ni nje ya dunia hii
Juu kabisa ya arhari za kiwi katika angahewa, ina upekee katika.
uonajimzuri makini wa Ulimwengu
Na cha ziada, Hubble inaweza kuona mwanga wa urujuani na miali ya joto
Huu mwanga hauwezi kabisa kuonekana kwa kutumia darubini za ardhini kwasababu
inazuwiwa na angahewa
Kamera na vifaa vya kupima mibembea, zingine ni kubwa kama kibanda cha simu
zinachangua na zinarekodi mwanga kutoka katika shikizo za mbali za Ulimwengu
Kama aina zingine za darubini za ardhini, Hubble inaendelezwa mara kwa mara.
Wanaanga watembeao angani huifanyia ukarbati.
Sehemu zilizoharibiwa hurekebishwa
Na vifaa vilivyochakaa hubadilishwa nakufungwa vipya na.
kwa teknolojia ya kiwango cha kisasa.
Hubble imekuwa msukumo wa maendeleo ya astronomia angalizi
Na imeleta mageuzi katika uelewa wetu wa Ulimwengu
Kwa uonaji wake makini, Hubble imeweza kuangalia mabadiliko ya majira katika sayari ya Meriki
kipigo cha kimondo katika sayari ya Mstarii
Kuonekana kwa pete za Zohali kwa penbeni
Na hata uso wa sayari ndogo ya Pluto
Inabainisha mzunguko wa maisha ya nyota, tangu kuzaliwa kwa nyota hizo na siku za uchanga wake.
katika chekechea ya mawingu ya gesi yenye vumbi, mpaka ustawi wake ya mwisho
Kama mawingu laini zilizopulizwa taratibu kwneye anga na nyota zinazokufa
Au kama milipuko mikubwa ya nova kuu ambayo hung’ara zaidi kuliko galaksi iliyomo.
Katika kina ya Wingu la Orion, Hubble pia imeona uwanja wa mazalio ya
mifumo ya sayari na jua; diski za vumbi kuzunguka nyota mpya zilizozaliwa ambazo muda kidogo
huganda na kuwa sayari
Darubini ya anga ilichunguza maelfu ya nyota katika mkusanyiko mkubwa.
wa nyota, familia ya nyota kongwe katika Ulimwengu
Na bila shaka, galksi zingine.
Wanaastronomia hawakuwahi kabisa kuyaona yote hayo.
Mizunguko tukufu, kufyonza mistari ya vumbi, migongano ya nguvu.
Pia muonekano kwa masaa mengi wa maeneo wazi ya anga ulibainika.
maelfu ya nyota zilizofifia mabillioni ya miaka ya mwanga iliyopita
Fotoni zilizojitokeza wakati ulimwengu bado ulikuwa mchanga kabisa.
Mwanya wa kuelewa zama za kale, unatoa maelezo mapya katika.
Ulimwengu unaoendelea kubadilika.
Hubble si darubini pekee ya anga za juu.
Hii ni darubini ya anga ya Spitzer ya NASA iliyozinduliwa Agosti 2003.
Kwa njia moja, ni sawa na Hubble lakini hutumia miale ya joto.
Spitzer ina kioo ambacho kina ukubwa wa sentimeta 85
Ila darubini hii hujificha nyuma ya ngao ya joto inayoikinga
na Jua
Na vigunduzi vimewekwa katika kifaa chenye “helium” kimiminika.
Hapa vigunduzi vyake hupozwa hadi nyuzi joto chache tu
Juu ya nyuzi sifuri halisi.
Inazozifanya zifanye kazi vizuri zaidi.
Spitzer imebainisha Ulimwengu wenye vumbi
Mawingu meusi ya vumbi huwaka kwa mwanga wa miali ya joto.
kutoka ndani
Mawimbi ya kusitusha kwenye migongano na galaksi yanakusanya vumbi za miviringiko yenye dalili
ishara za mawimbi, sehemu mpya ambako nyota hutengenezwa.
Vumbi pia linazalishwa baada ya kifo cha nyota.
Spitzer imetambua kuwa mawingu yakisayari na mabaki ya milipuko ya nova kuu zina
chembechmbe za vumbi ambayo huchukuliwa kama vijenzi muhimu vya baadaye vya sayari
Katika miali ya joto ya masafa makubwa, Spitzer inaweza pia kuangalia ndani ya wingu la vumbi.
inabainisha ndani ya nyota mlimofichwa kwa kingo za giza
Mwishowe, vifaa vya kupima mibembea katika darubini ya angani vimetambua.
Angahewa ya sayari kaika nyota zingine – sayari kubwa zenye hewa tupu kama Mshtarii
Zinazozunguka nyota mama zao kwa siku chache
Kwa hiyo vipi kuhusu mionzi ya X rei na ile ya gamma
Vema; imezuwiwa kabisa kwa angahewa ya Dunia
Kwa hiyo bila kutumia darubuni za anga wanaanga wasingeweza kuona
mwanga huu wenye nguvu.
Darubini za mionzi ya X rei na gamma hubaini joto.
ulimwengu wa kinishati na vurumai yenye mkusanyiko wa galaksi, mashimo ya mwanga (black holes).
milipuko ya nova kuu na migongano ya glaksi.
Hata hivyo, ni vigumu sana kutengeneza.
Mionzi ya kinisahti hupita moja kwa moja kwenye kioo cha kwaida.
Mionzi ya X rei inaweza kulengwa na mfululizo wa vioo pindepinde vilivyotengenezwa kwa dhahabu safi!
Na mionzi wa gamma hupimwa na kamera maalum ya jichomoja (pinhole).
au sintileta zilizoshenezwa zitoazo vipasha cheche za mwanga wa kawaida.
vikipigwa na fotoni za kichirizi cha gamma.
Mwaka 1990, NASA ilishughulikia Kituo cha Compton cha Uchunguzi wa Mionzi ya Gamma.
Wakati huo, kilikuwa ndicho setilaiti kubwa kabisa ya kisayansi
.iliyowahi kutengenezwa.
Ni maabara kamili na iliyokamilika kabisa huko angani.
Mwaka 2008, Compton ilifuatiliwa na GLAST:
Darbini ya anga ya Eneo Kubwa ya Mionzi ya Gamma.
Itachunguza kila kitu kwenye Ulimwengu wa nishati kali kutoka
mada isiyoonekana hadi “pulsar:
Kwa sasa, wanaastronomia wana darubini za X rei angani.
Kutoka NASA ni Kituo cha X rei cha Chandara na kutoka ESA ni kituo cha XMM-Newton.
vyote viwili vinachunguza sehemu zenye kupita zote Ulimwenguni.
Hivi ndivyo anga linavyoonekana kwa kutumia mwono wa X rei
Sura zilizopanuka ni mawingu ya gezi yaliyo na joto la mamilioni ya nyuzi joto.
Mawimbi ya mishituko katika mabaki ya milipuko ya nova kuu.
Vyanzo nukta nguvu ndizo nyota pacha ya X rei, nyota za nutroni au.
Mashimo ya Mwanga (Black holes) yanayo nyonya mada kutoka nyota wenza.
Gesi hii ya joto inayoangukia ndani ya Mashimo ya Mwanga inatoa X rei.
Kama ilivyo, darubini za mionziya X rei zinafichua mashimo makubwa kabisa ya mwanga katika.
Mihimili ya galaksi za mbali
Mada inavyorukia ndani kwa ndani inapata joto kali na kuanza kuwaka na mwanga wa X rei.
Kabla kidogo tu ya kuangukia ndani ya Shimo la Mwanga na kupotea moja kwa moja,
Gesi jembamba yeneye moto pia inajaza nafasi kati ya glaksi mbali mbali.
.katika mkusanyiko wa galaksi.
Wakati mwingine, gesi kati ya makusanyiko ya galaksi inashtuliwa na huwa moto hata zaidi.
.kwa kugongana na kuunganishwa kwa mikusanyiko ya galaksi.
Kinachosisimua zaidi ni milipuko ya mionzi ya gamma,
ni matukio ya nishati nyingi kuliko yote kaitiaka Ulimwengu.
Hii ni milipuko mikubwa ya maangamizi ya nyota kubwa
Na zenye kuzunguka kwa kasi
Kwa muda mfupi kuliko secunde, hutoa nishati nyingi kuliko itolewayo na jua katika
Miaka bilioni 10
Hubble, Spitzer, Chandar, XMM-Newton na GLAST.
zote ni mijitu shupavu.
Lakini darubuni nyingine za anga ni ndogo zaidi na zinafanya kazi kubwa sana
misheni zenye malengo maalum.
Chukua kwa mfano, COROT.
Setilaiti hii ya Kifaransa ina kazi maalum ya kuchunguza mitetemeko katika nyota
na sayari katika nyota za mbali na Dunia.
Au satelaiti ya NASA ya “Swift”, inayounganisha uchunguzi wa mionzi ya X rein na ya gama.
iliyotengenezwa kuelewa ajabu ya vipasuko vya mionzi ya gamma.
Halafu kuna WMAP, Uchunguzi wa Wilkison wa Kutowiana kwa Mawimbi ya Mikro.
Katika miaka zaidi tu ya miwili angani, WMAP imekwisha chora ramani
mionzi hiyo ilijoaa Ulimwenguni kwa kina isiyotarajiwa.
WMAP imewapa wanaastronomia uelewa mzuri kuliko wote hadi sasa ya
sehemu za Ulimwengu zlivyokuwa mwanzoni kabisa zaidi ya miaka bilioni 13 iliyopita.
Kufungua mipaka ya anga ni msisimko mkubwa kuliko yote.
ya maendeleo katika historia ya darubini.
Kwa hiyo, kijacho baada yah ii ni nini?
7. Nini Kifuatacho?
Huko Arizona, kioo cha kwanza kimekwisha tengenezwa kwa ajili ya.
“Darubini Kubwa la Megalan” (Giant Megalan Telescope)
Kifaa hiki kikubwa kitatengenezwa katika kituo cha kuangalia anga cha Las Campanas
huko Chile.
Vioo vyake saba, kila kimoja kikiwa na upana wa mita nane
vitapangwa kama majani ya ua.
Na kwa pamoja yataweza kukusanya zaidi ya mara nne ya.
.mwanga unaokusanywa na darubini yoyote ya sasa hivi.
Darubini la mita thelathini la California liliopangwa kutengenezwa 2015
ni kama aina kubwa sana ya darubini ya Keck.
Mamia ya vipande vya vioo vitkuwa kama kioo kimoja
kubwa kama jengo la ghorofa sita.
Huko Ulaya, mipango imetayarishwa ya “Darubini Kubwa Kabisa ya Ulaya” (European Extremely Large Telescope)
Ikiwa na kioo chenye upana wa mita 42, kioo chake kitakuwa na ukubwa.
wa nusu ya uwanja wa mpira, mara mbili ya eneo la
“Darubini ya Mita Thelathini” (Thirty Meter Telescope)
Darubini kubwa kabisa hizi za mbeleni, zakupima vizuri miali ya joto.
zote zikifungiwa mitambo nyeti na ya kupinda mwanga vizuri.
Zinategemewa kuvumbua glaksi za wakati wa mwanzo wa Ulimwengu wetu
na nyota za zamani kabisa Ulimwenguni.
Zaidi ya hiyo, zinaweza kutupatia picha halisi
ya sayari zilizopo katika mfumo mwingine wa sayari na jua.
Kwa wanaastronomia wa mwanzo wa redio mita, 42 ni ndogo kabisa
Wana unganisha darubini ndogo ndogo kutengeneza.
darubini kubwa zaidi.
Huko Uholanzi, mpangilio wa mibembea midogo (Low Frequency Array) LOFAR
inatengenezwa sasa hivi.
Nyanya za optiki zita unganisha antena 30,000 kwenye komputa kabambe.
Rasimu hii mpya haina sehemu zinazotembea lakini inaweza kuona.
pande nane kwa pamoja
Technologia ya LOFAR inawezekana itatumika katika mpangilio wa mraba wa
wa kilomita ambayo sasa inapanda katika orodha ya mahitaji muhimu
ya wanaastronomia wa redio
Mpangilio huu wa kimataifa unaweza ukitengenezwa Australia au Afrika ya Kusini
Matenga makubwa na ndogo ya Satellite zitaunganishwa kutupatia.
picha zitakazo onyesha anga ya redio kwa undani kabisa.
Na zikiwa na eneo la ukusanyaji wa mraba moja ya kilometa
mpangilio huu mpya utakuwa na uwezo mkubwa kuliko mitambo mingine yoyote ya redio
iliotengenzwa popote.
Evolving Galaksi zinazokuwa, “Quasars” kubwa na “Pulsars” zenye nguvu zinazopepesa,
hakuna kituchochote chenye kutoa mwanga wa redio utaweza kukweupa macho haya ya kijasusi
ya Mpangilio wa Mraba wa Kilometa.
Mitambo hii pia itatafuta muuliko utolewao na
viumbe vya kiajinabi nje ya dunia.
Na vipi anga za juu?
Sasa, baada ya matengenzo ya tano na ya mwisho “Darubini ya Anga za Juu ya HUBBLE”
itaendelea kufanya kazi hadi 2013 hivi.
Wakati huo chombo kingine kitapelekwa angani
Kutana na Darubini ya Anga za Juu ya Webb, darubini ya miali ya joto (infrared)
Iliyo pata jina kutoka kwa mfanya kazi mmoja wa NASA.
Ikisha pelekwa angani, kioo chake cha mita 6.5 yenye vioo vidogo vita funuka
kama ua linalo chanua yenye uwezo mara saba ya uono
wa Hubble.
Uzio mkubwa kufunika mwanga wa Jua utaweka mitambo yake ya kuangalia mwanga na
mitambo inayofanya kazi katika baridi katika kivuli kila mara na kuiwezesha kufanya kazi katika
Halijoto ndogo kabisa ya degree za joto za Celcius (sentigredi) 233 chini ya sifuri
Darubini ya James Webb haitazunguka Dunia.
Ila itawekwa sehemu moja kilomita millioni moja na nusu kutoka
Duniani katika mzunguko mpana wa kuzunguka Jua.
Miaka hamsini iliyopita, Darubini ya Hale, juu ya Mlima Palomar
ilikuwa kubwa katika historia.
Sasa, hata kubwa zaidi ya hiyo itarushwa katika anga za juu kabisa.
Tunaweza kubuni tu mavumbuzi ya kusisimua darubini hii itakyoleta.
Weka masikio na macho wazi!
Wakati huo, mainginia vumbuaji wana kuja na mirasimu ya
ki mapinduzi kwa darubini za aina mpya kila mara.
Huko Canada, wanasayansi wametengeneza kinachoitwa “Darubini ya kioo cha ki maji maji”
Katika darubini hii mwanga wa nyota una akisiiwa siyo na
kioo cha kawaida, ila na sura mviringo ya
.Zebaki ya kimajimaji inayo zungushwa.
Kutokana jinisi zinavyo fanya kazi darubini za zebaki zinaweza kuagalia juu tu,
lakini faida yake ni gharama ndogo
nakuweza kutengenezwa kwa urahisi.
Wanaastronomia wa redio wanataka kuweka mfulilizo kama wa LOFAR
wa antena ndogo ndogo hizo huko Mwezini, mbali iwezekanayo na.
mwingiliano wa vyanzo vya mionzi ya redio kutoka Duniani.
Nani ajuae, siku moja kuweza kuwepo hata darubini kubwa ya mwanga wa kawaida
katika upande wa pili wa Mwezi.
Na kwa kutumia darubini za angani na mifunikio, wanaastrnomia
wa mionzi ya X-ray wanategemea kuboresha macho yao kiasi kikubwa
huko mbeleni.
Wanaweza hata waka fanikiwa kupata picha ya ncha ya.
Shimo la mwanga (Black hole)
Siku moja hiyo darubini inaweza kujibu maswali muhimu sana.
yanayo watatanisha binadamu: je tuko pekee yetu katika ulimwengu huu?
Tunajua kuwa kuna mifumo mingine ya jua huko mbali
Pia tunadhani kuna sayari kama Duniya yetu huko ikiwa na
maji
Lakini.
je kuna uhai huko?
Kutafuta sayari za mbali huko ina ugumu
Mara nyingi zinafichiwa kutoka kwa wanaastronamia na.
mwanga kali sana wa jua-mama yao
Mkusanyiko wa darubini zilizo katika giza ya anga ya juu
inaweza kutupa majibu mapya
Kwa sasa NASA inawaza mradi uitwao
”Utafutaji wa sayari kama Dunia”
Na huko Ualya wanasayansi wanarasimu “Mpangalio wa Darwin”
Darubini sita zitakazozunguka Jua katiak mpangilio maalum
“Leza” zitadhibiti umbali kati ya darubini kuwa karibu nanomita moja (sehemu malioni kwa sentimeta moja)
Kwa pamoja zitikuwa na uwezo mkubwa wa kutenga
mwanga wa jua zao, ili wanasayansi waweze kuona
sayari kama Dunia kama yetu zinazozunguka nyota zingine.
Baada ya hapo wanaastronomia lazima wa chunguze mwanga uliakisiwa na sayari hiyo
Mibembea ya mwanga huo utaonyesha dalili za anga ya sayari hiyo
Nani ajuaye, katika miaka 15 ijayo tunaweza tukatambua dalili.
ya gesi ya oxygen ,methane na ozone
Ambazo ni dalili ya uhai
Ulimwengu umejaa mishangao
Anga hazimalizi kutushangaza
Si ajabu mamia na maelfu ya wanaastronomia wa kawaida
Duniani kote hutoka nje usiku kwenye anga wazi na kushangaa.
Ulimwengu wetu wote
Darubini zao ni nzuri mno kuliko
aliotmia Galileo.
Picha zao za electroniki huzidi hata picha za kawaida zilizo chukuliwa
wanaastronomia miaka kumi au ishirini zilizopita.
Upekuzi wa kuelewa Ulimwengu wetu na wanaastronomia, kwa kutumia darubini
ni kama miaka 400 tu.
Bado kuna maeneo mengi yasiyojulikana hapo angani.
Tumefika mbali tangu Galileo aanze kuelewa anga
kwa darubini yake karne 4 ilitopita .
Leo tunaendelea kuangalia Ulimwengu wetu na darubini
siyo tu tukuto hapa duniani lakini katika sehemu zisizihesabika za anga za juu
Mbegu za ubinadamu upo katika chemchem isiyoisha
ya wakevu na shani ya uvumbuzi
Tumeanza tu kujibu maswali makubwa makubwa
yaliyoulizwa
Na tumevumbua sayari 300 yanaozunguka nyota zingine katika
galaxy yetu ya Njia ya Nyota nakupata molekyli za mahuluki katika sayari.
katika nyota za mbali kabisa
Mavumbizi ya ajabu haya yanaweza kuonekana kama kilele cha uvumbuzi kwa binadamu
lakini mazuri mengi si mashaka bado yatakuja
Wewe pia unaweza kujiunga katika uvumbuzi huu
Angalia juu na ustaajabu.