Zaļās bankas observatorija: novatoriskā radioastronomija

Pin
Send
Share
Send

Robert C. Byrd Zaļās bankas teleskops ir lielākais pilnībā vadāmais teleskops pasaulē, kas atrodas Zaļās bankas observatorijā Rietumvirdžīnijā.

(Attēls: © GBO / AUI / NSF)

Zaļās bankas observatorijā, kas atrodas Rietumvirdžīnijas Alergīnas kalnos, atrodas astoņi teleskopi, ieskaitot pasaulē lielāko pilnībā vadāmu teleskopu - Roberta C. Bērta Zaļās bankas teleskopu (GBT). Observatorija ir bijusi mūsdienu radioastronomijas pioniere kopš tā pirmā teleskopa - 85 pēdu (26 metru) Tatel radioteleskopa - uzcelšanas 1959. gadā.

Observatorija atrodas 13 000 kvadrātjūdzes (34 000 kvadrātkilometru) Nacionālās radio klusās zonas (NRQZ) robežās, kur ir ļoti ierobežota un regulēta radiopārraide, lai ierobežotu traucējumus teleskopiem. Netālu esošo Zaļās bankas pilsētu sauc par klusākā pilsēta Amerikā, kur ir aizliegtas ierīces, kas izstaro radioviļņus, tostarp mobilie tālruņi, Wi-Fi maršrutētāji un pat mikroviļņu krāsnis. Bez radio vide ļauj astronomiem novērot elektromagnētiskais spektrs citādi noslīkst pastāvīgā radio trokšņa dēļ, kuru mēs netīšām radām, izmantojot modernās tehnoloģijas.

"Ziemeļamerikā nekas cits neatliek, kā nekad nebūs," sacīja Fēlikss Dž. Lockmans, Zaļās bankas observatorijas galvenais zinātnieks. "[NRQZ] ir absolūti kritiska. Tas padara Zaļo banku unikāli piemērotu radioastronomijai."

Radioastronomijas pionieri

50. gadu vidū Amerikas Savienotās Valstis radioastronomijas jomā atpalika no pārējās pasaules, jo bija grūti atrast finansējumu. Radio novērošanas centra celtniecības un uzturēšanas izmaksas un apjomi, kas spēj attīstīt jomu, pārsniedza nevienas atsevišķas iestādes iespējas. Bet Nacionālais zinātnes fonds (NSF) ņēma vērā radioastronomijas kopienas lūgumus. 1957. gadā NSF veltīja nošķirtai trīsstūra formas ielejai netālu no Zaļās bankas mazās pilsētas, lai kļūtu par Amerikas pirmo Nacionālās radioastronomijas observatoriju (NRAO) - kas tagad ir Zaļās bankas observatorija.

Neilgi pēc Tatel teleskopa pabeigšanas 1958. gadā no pirmās nacionālās observatorijas sāka parādīties jauni atklājumi. Frenks Dreiks, astronoms, svaigs no doktora grāda iegūšanas Hārvardā, atklāja spēcīgo radiācijas jostas apkārtējie Jupiters 1959. gadā. Vēlāk tajā pašā gadā viņš sāka pirmo ārpuszemes intelekta meklēšanu (SETI) vēsturē, saukts par projektu Ozma. Dreiks klausījās mākslīgos radiosignālus no divām tuvumā esošām saulē līdzīgām zvaigznēm - Tau Ceti un Epsilon Eridani.

"Visiem, ko mēs tajā laikā zinājām, gandrīz katrai zvaigznei bija spēcīgi radiosignāli, kas no tās nāk," intervijā Drake atcerējās Drake National Geographic. "Mēs varētu apskatīt tikai dažas zvaigznes un gūt panākumus."

Meklēšana nāca tukša, bet iedvesmoja Dreiku novērtēt izredzes atrast saprātīgu dzīvi mūsu galaktikā, un viņš izveidoja tagad slaveno Dreika vienādojums. Dreika revolucionārais darbs būtu pirmais no daudzajiem sasniegumiem dzīvības meklējumos Visumā Zaļajā bankā.

1965. gadā observatorija pabeidza 140 pēdu (43 m) teleskopa celtniecību, kas joprojām ir lielākais ekvatoriāli uzstādītais teleskops pasaulē. Ekvatoriālie teleskopi ir izlīdzināti ar Zemes rotācijas asi un seko zvaigžņu ceļam pa debesīm.

"Šis instruments patiesi ir daļa no zinātnes vēstures," sacīja Karena O'Nīla, Zaļās bankas vietnes direktore, paziņojumā. "140 pēdu teleskops ir pamats mūsdienu radioastronomijai."

1969. gadā astronomi, izmantojot teleskopu, starpzvaigžņu telpā atklāja pirmo komplekso organisko molekulu: formaldehīdu. Ķīmiskās vielas atklājums parādīja, ka, lai arī dzīvība Visumā joprojām nav redzama, dzīvības sastāvdaļas ir visur. Pēc NRAO datiem, teleskops ir atklājis gandrīz pusi no visām zināmajām molekulām, kas dabiski izstaro pie centimetru viļņu garuma.

Zaļās bankas teleskops

Zaļās bankas observatorijas iezīme šodien ir GBT ar diametru 330 pēdas (100 m). Un, ja savākšanas laukums ir lielāks par 2 akriem, teleskops var klausīties vissīkākos kosmosa čukstus, pētot vissenāko un savādu Visuma parādību. Milzīgā mašīna sver gandrīz 17 miljonus mārciņu (7,7 kilogramus), un tā torņi atrodas 485 pēdas (148 m) virs zemes, padarot to augstāku par Brīvības statuju.

Sākotnēji NSF finansētais teleskopa būve izmaksāja gandrīz USD 95 miljonus un sāka darbu 2001. gadā. Teleskopa šķīvī ir aktīvā virsma, ko veido tūkstošiem pašdarbinošu paneļu, kas koriģē gravitācijas deformācijas. Laika gaitā gravitācijas spēks saplacina trauka formu, deformējot tā formu. Paneļi, kurus individuāli kontrolē motori, koriģē šīs deformācijas un ļauj virsmai palikt pilnīgi gludai 260 mikronu novirzes robežās vai aptuveni piecu cilvēka matiņu platumā. Virsmas precizitāte ļāva teleskopam sasniegt ārkārtēju jutīgumu tā darbības diapazonā no 2,6 mm līdz 3 m (0,1–116 GHz) viļņu garumiem.

"GBT jau ļauj veikt pārveidojošus sasniegumus astronomijā," sacīja Harshal Gupta, Zaļās bankas observatorijas NSF programmas darbinieks. paziņojumā. "Izmantojot teleskopu, nesen NANOGrav komandas astronomi atklāja masīvāko neitronu zvaigzni, atklājums ar nozīmi, lai saprastu robežu, kurā šādas zvaigznes sabrūk, veidojot melnos caurumus. "

Pēc Lockmana teiktā, divi iepriekšējie masveidīgākie pulsars tika atklāti arī Zaļajā bankā. Šos atklājumus viņš attiecina uz teleskopa unikālo dizainu un spēju palikt uz zinātnes līdera.

"Liela daļa astronomijas, ko mēs šodien darām ar Zaļās bankas teleskopu, pat nebija iecerēta, kad tika izstrādāts teleskops," sacīja Lockmans. "Tātad, tas ir fakts, ka tas ir elastīgākais dizains, tas ir labā vidē, un zinātne turpina mainīties, kas, manuprāt, padarīs to aizraujošu nenoteiktā nākotnē."

Šī nākotne ietver observatorijas atgriešanos pie saknēm. Saprātīgas svešzemju dzīves meklēšana šodien Zaļajā bankā turpinās, izmantojot projektu Breakthrough Listen. Krievijas un Izraēlas miljardiera Jurija Milnera finansēts 100 miljonu dolāru projekts ir lielākā SETI programma vēsturē, un GBT ir galvenā loma civilizāciju meklējumos ārpus Zemes. 2019. gadā izrāde Listen izlaida lielāko datu kopu SETI vēsturē, gandrīz petabaitu jeb 1 miljons gigabaitu datu no tuvāko zvaigžņu un galaktiku novērojumiem. Acīmredzamas ārpuszemes intelekta pazīmes netika atrastas, bet meklēšana turpinās.

Papildu resursi:

  • Uzziniet par planētām ārpus mūsu Saules sistēmas, kuras varētu saimnieka svešzemju dzīve.
  • Tuvās nākotnē var tikt apdraudētas tādas observatorijas kā Green Bank, uzzini kāpēc.
  • Izlasiet mūsu ekskluzīvo Jautājumi un atbildes ar SETI pionieri Franku Dreiku.

Pin
Send
Share
Send