Megnyílik a világ csillagászai előtt a gigantikus kínai teleszkóp

5161

Készülődnek a világ legnagyobb egytányéros rádiótávcsövének megnyitására a világ összes csillagásza számára, elindítva ezzel az elképesztően érzékeny megfigyeléseket. A távcső képességei a gravitációs hullámok vadászatában és a misztikus gyors rádiókitörések vizsgálatában is bizonyára nagy segítséget fognak jelenteni.

A Kína déli részén fekvő, ötszáz méter apertúrájú rádióteleszkóp, mely ennek megfelelően a Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) nevet viseli, sikerrel teljesítette a technikai és teljesítménybeli felméréseit, így a kínai kormány várhatóan a következő hónapban esedékes értékelő ülésen megadja a zöld utat a teljes működéshez. Di Li, a FAST vezető kutatója szerint nem maradt más akadálya az üzemelés megkezdésének. Az összetett projekt azonban teli volt kihívásokkal – a felépítése radikálisan új módszereket igényelt, emellett pedig eleinte nehéz volt dolgozókat találni, részben a mindentől távol eső elhelyezkedése miatt. A tudományhoz való hozzájárulása azonban óriási lesz. A FAST a jelenlegi legnagyobb egytányéros rádióteleszkóphoz, az Arecibo obszervatóriumhoz képest kétszer akkor területen fogja gyűjteni a rádiójeleket.

A kínai obszervatórium hatalmas mérete azt jelenti, hogy elképesztően gyenge rádiójeleket is képes lesz detektálni az Univerzum változatos területeiről, mint például a halott csillagok maradványaiból (pulzárok), vagy távoli galaxisok hidrogénjéből. Mindemellett egy új kutatási területen is alkalmazni fogják, ugyanis rádióhullámok segítségével fognak exobolygókat keresni, amelyeken esetleg Földön kívüli életet is találhatunk. Az obszervatórium tesztelése 2016-ban kezdődött (ami alatt több, mint 100 pulzárt fedeztek fel), ez idáig viszont csak kínai kutatók használhatták a teleszkóp előzetes mérési adatait. Mostantól viszont a világ bármely országából jelentkezhetnek szakemberek mérési időt kérni.

Szem az égen

Az 1,2 milliárd yuan (ez körülbelül 50 milliárd forint) értékű teleszkóp, melyet Tianyan vagy „Szem az égen” néven is neveznek, építése fél évtizedet vett igénybe Kína délnyugati Guizhou provinciájának félreeső Dawodang területén. Az 500 méter átmérőjű tányér körülbelül 4400 különálló alumínium panelből áll, melyeket több mint 2000 mechanikus csörlő dönt és manőverez az égbolt különböző részeinek megfigyeléséhez. Habár kevesebbet lát a teljes égboltból, mint más modern rádiótávcsövek, a felbontása pedig alacsonyabb, mint a többtányéros rádióteleszkóp-hálózatoknak, a FAST a mérete miatt egyedülállóan érzékeny.

2015 augusztusában készült felvétel a FAST építéséről, amikor elkészült az első panelje a majdani óriás rádióteleszkóp tányérjának. (罗放)

Augusztusban és szeptemberben az FRB 121102 jelű ismert forrásból több száz kitörést detektált, melyeknek jó részét más teleszkópok nem érzékelték. Yunfan Gerry Zhang elmondása szerint, aki ilyen gyors rádiókitöréseket mutató források (FRB – Fast Radio Burst) vizsgálatával foglalkozik, ez azért is roppant izgalmas, mert bár egyelőre nem tudjuk, mi okozza ezeket a kitöréseket, de minél többet tudunk kimérni, annál többet tudhatunk meg róluk. A FAST egyszerre csak kis részletét vizsgálja az égboltnak, így nem valószínű, hogy sok új ilyen forrást fog felfedezni, melyek rövid ideig tartanak csak és egyelőre véletlenszerűnek tűnő helyeken bukkannak fel. A távcső lenyűgöző érzékenysége miatt azonban kiválóan alkalmas a források részletes elemzésére. Az ismételt megfigyeléseken keresztül többet tudhatunk meg az FRB-k kialakulási környezetéről, valamint arról, hogy változik-e a kitörések energiája, illetve megfigyelhető-e valamilyen visszatérő mintázat.

A FAST ezen kívül annak a nemzetközi együttműködésnek is részese lesz, mely a galaxison keresztülsöprő téridő-hullámzásokat keresi. Az International Pulsar Timing Array kollaborációban a világ különböző pontjain elhelyezkedő rádióteleszkópjaival folyamatosan monitorozzák pulzárok szabályos felvillanásait, miközben olyan, több pulzárra koordinált időbeli elcsúszásokat keresnek, melyeket az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámok rajtunk történő áthaladásai okoznak. 2030-ra a FAST-nak várhatóan elegendő érzékeny mérése lesz ahhoz, hogy egyedi gravitációs hullámforrásokat is tanulmányozhassunk, mint például szupernagy tömegű fekete lyukak ütközései.

Exobolygók nyomában

A program fontos részét fogja képezni a Naprendszeren kívüli bolygók felkutatása is. Egyelőre még egyetlen exobolygót sem fedeztek fel minden kétséget kizáróan a rádióhullám-kibocsátásuk alapján, de a FAST képes gyenge, polarizált hullámokat is észlelni, így elképzelhető, hogy rábukkanhat az első egyedekre. Polarizált rádióhullámok érkezhetnek mágneses térrel bíró bolygókról, amelyek, ha hasonlítanak a Földünkre, megvédhetik a potenciális életet a káros sugárzásoktól, valamint segíthetnek a bolygó atmoszférájának megtartásában is.

Az NSF Arecibo Obszervatórium Puerto Rico-ban, mely ez idáig a világ legnagyobb rádióteleszkópja címmel büszkélkedhetett, mára azonban a második hellyel kénytelen beérni. (NAIC)

A FAST széles sugarában nem lesz egyszerű megtalálni a bolygókat, hiszen jelük roppant gyenge és apró. Li csapata szeretné a távcső képességeit további 36 darab, egyenként 5 méteres tányérral megnövelni. Bár ezek relatíve olcsók, készen kaphatóak, Li elmondása szerint együttesen százszorosára növelhetik a FAST térbeli felbontását. Abban is bízik, hogy a teleszkóp irányítóközpontja hamarosan a félreeső helyről átköltözik az új, közel 7 milliárd forint értékű adatfeldolgozó központba, mely Guiyang városában található. Azt várja ugyanis, hogy a nagyvárosba költözéssel együtt egyszerűbb lesz új mérnököket és technikusokat találni. Jelenleg a csapat legnagyobb kihívása abban rejlik, hogy hogyan tárolják és dolgozzák fel az elképesztő mennyiségű adatot, amelyet a teleszkóp fog előállítani. Az adatok tárolásához nyújtott anyagi segítségről még folynak a tárgyalások a kínai kormánnyal.

Forrás: Nature

Hozzászólás

hozzászólás