Negyven éves a világ legnépszerűbb rádiócsillagászati műszeregyüttese

2519

Valószínűleg a legtöbb olvasónk – vagy talán mindegyikük – találkozott már a VLA-val. Ha a nevével nem is, a képeivel egész biztosan, sőt hírportálunk számtalan cikkében rendszeresen feltűnnek az eredményei. Túlzás nélkül állítható, hogy a VLA világszerte az egyik legismertebb rádiócsillagászati megfigyelőműszer. A rövidítés feloldása Very Large Array, vagyis nagyon nagy antennahálózat. A rádiótávcső-rendszer az Amerikai Egyesült Államok Új-Mexikó államának területén, 2000 m feletti magasságban épült fel, az ottani Nemzeti Rádiócsillagászati Obszervatórium (National Radio Astronomy Observatory, NRAO) kezelésében működik. Ezen a hétvégén ünneplik üzembe helyezésének 40. évfordulóját.

Az 1997-es Kapcsolat (Contact) című amerikai tudományos-fantasztikus film főhőse, Ellie Arroway (Jodie Foster) is a VLA antennáival a háttérben „hallgatózik” a földönkívüliek rádióüzenetei után kutatva. (Kép: Warner Bros.)

A VLA centiméteres-deciméteres hullámhosszú rádiósugárzás detektálására alkalmas, több frekvenciasávban. A jellegzetes, Y alakba rendezett rádiótávcsövekből egyszerre 27 (karonként 9) működik, egy további antennán általában karbantartási munkákat végeznek. Az antennák átmérője 25 m-es, és azért kapcsolják őket interferométeres hálózatba, hogy a teljes rendszer szögfelbontása sokkal jobb legyen, mint az egyedi rádióteleszkópoké. Ilyenkor ugyanis nem az antennák átmérője, hanem a legtávolabbi interferométer-elemek távolsága határozza meg a felbontást, az pedig a VLA esetében akár 36,4 km-es is lehet. A karokat vasúti sínek jelölik ki, szerepük a hálózat átkonfigurálásakor van. A VLA antennáit ugyanis az Y ágai mentén el tudják mozgatni, így négy különféle elrendezést tudnak kialakítani belőlük. A D jelű konfigurációban vannak a legközelebb egymáshoz az antennák, ilyenkor a rendszer felbontása nem annyira jó, cserébe kitűnően fel lehet vele térképezni az égi rádióforrások kiterjedt szerkezetét. A másik véglet az A konfiguráció, amellyel a legfinomabb felbontást tudják elérni egy adott hullámhosszon. A hálózat speciális geometriai elrendezése pedig lehetővé teszi, hogy akár rövid, egy-két perces mérési idővel is kellő részletességgel felmérhető legyen egy megcélzott rádiósugárzó égi objektum.

A VLA legkompaktabb, D konfigurációja a leglátványosabb a légi felvételeken, ilyenkor a 27 antenna 1 km-es távolságon belül található. (Kép: NRAO / AUI / NSF)

Az elmúlt négy évtized alatt a VLA nem csak a világ legnépszerűbb rádiócsillagászati műszeregyüttese lett, de a csillagászat történetének tudományos szempontból legtermékenyebb földi obszervatóriuma is. A sikeréhez nagyban hozzájárul a nyitottság és a verseny, vagyis hogy értékes megfigyelési idejére – külföldről, így Magyarországról is – bárki pályázhat, akinek jó kutatási ötlete van. A legígéretesebbnek ítélt elképzeléseket megvalósítják. Az antennahálózatot a Naprendszer kutatásától kezdve az Univerzum legtávolabbi galaxisainak vizsgálatáig lényegében minden területen hasznosítják, a VLA-val végzett égboltfelmérések pedig egyedülálló adatokkal gazdagítják a csillagászatot. A hálózat mérési adatainak teljes archívuma nyilvánosan hozzáférhető, ez pedig szinte kimeríthetetlen, utólag, új szempontok alapján is elemezhető, pótolhatatlan információforrás.

Évente négy alkalommal átkonfigurálják a VLA-t, az antennákat eltérő pozíciókba mozgatják. Így tudják változtatni a rendszer felbontását. (Kép: NRAO / AUI / NSF)

A rendszer építése 1973-ban kezdődött. Megnyitásakor, 1980-ban a VLA egyedülálló képességekkel szolgálta a világ rádiócsillagászait. Hogy ilyen hosszú időn át, mind a mai napig a tudományos élvonalban maradt, az a kitűnő eredeti konstrukció mellett annak is köszönhető, hogy menet közben a megváltozó igényekhez alkalmazkodva, az új műszakai lehetőségeket kihasználva teljesen megújították. A 2012-ben befejezett, mintegy egy évtizeden át tartó átalakítás során megsokszorozták az érzékenységét, új vevőberendezéseket építettek, jelentősen megnövelték a sávszélességet. A hálózat ekkor vette fel Karl G. Jansky, a rádiócsillagászat úttörője nevét.

A Karl G. Jansky Very Large Array működésének 40. évfordulójára készített embléma. (Kép: NRAO / AUI / NSF)

A fejlődésben azonban nincs megállás, már elkezdődött a következő generációs VLA (next generation Very Large Array, ngVLA) fejlesztése. Ami a hálózat távcsöveinek elrendezését illeti, immár abban is túllépnek a meglevő elrendezésen, az új eszköz már csak nevében őrzi majd az eredeti VLA-t. Az új, egy helyben rögzített, 18 m-es antennákból álló, a kiépítés végén 244 tagot számláló rendszer tagjai között a 9000 km-t megközelítő távolságok is lesznek! További 19, egymás közelében telepített, 6 m-es átmérőjű antenna egészíti majd ki a hálózat szívét.

A következő generációs ngVLA antennái, egyelőre még csak fantáziaképen. Ha minden jól megy, 2021-ben kezdhetik el építeni, 2028-ban már mérhetnek vele, és 2034 körül állhat teljesen üzembe. (Kép: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF)

Október 10-én (közép-európai idő szerint délutántól kezdve az éjszakába nyúlóan) a VLA indulásának 40 éves évfordulója alkalmából virtuális bemutatót tart az NRAO. Erre az érdeklődők az alább megadott honlapon tudnak előzetesen (és ingyenesen) regisztrálni.

Ajánlott linkek:

Válogatás a VLA-hoz kapcsolódó korábbi cikkeinkből:

Hozzászólás

hozzászólás