Radiowellen sind mit bloßem Auge nicht sichtbar. Man kann sie nicht einmal spüren. Aber sie verbreiten überall Gerüchte von den Enden des Universums. Um sie zu fangen, benötigen Sie Ohren, die viel größer sind als unsere.
Hier kommt das Radioteleskop ins Spiel. Dabei handelt es sich nicht um ein Teleskop im herkömmlichen Sinne. Es gibt keine Glaslinsen. Es gibt keine Spiegel, die das Licht der Sterne reflektieren und bündeln. Stattdessen handelt es sich um einen riesigen unsichtbaren Trichter. Die Kombination aus einer großen Antenne und einem hochempfindlichen Empfänger ist darauf ausgelegt, Signale zu empfangen, die den meisten Geräten völlig entgehen.
Die grundlegende Anatomie ist einfach. Du brauchst ein Gericht. Oder eine Reihe von Gerichten. Sie benötigen außerdem ein Radiometer. Dies ist ein schickes Wort für einen Empfänger, der schwaches elektromagnetisches Rauschen in Daten umwandeln kann, die Wissenschaftler tatsächlich lesen können. Das ist es. Zwei Komponenten. Aber sie in dem für die Astronomie erforderlichen Maßstab zusammenarbeiten zu lassen, ist der Albtraum eines jeden Ingenieurs.
Warum ist es so groß? Weil das Universum voller Stille ist. Die von uns untersuchten Radioquellen waren sehr schwach. Sie reisten Lichtjahre und verloren dabei Energie. Sie brauchen ein Megaphon, um die Schreie aus dem ganzen Kontinent zu hören. Diese Antennen sind also riesig. Der Empfänger muss empfindlich genug sein, um den thermischen Jitter der Atome zu erkennen, ohne im Rauschen unterzugehen.
Die Geschichte zeigt diesen Prozess deutlich. Das erste große, vollständig steuerbare Radioteleskop wurde 1957 bei Jodrell Bank in England gebaut. Es hat alles verändert. Plötzlich zeigen wir nicht mehr nur auf eine Stelle. Sie können sich bewegende Objekte verfolgen. Sie können den Himmel scannen.
Diese Technologie entwickelt sich immer noch weiter.
Derzeit gehört der Titel der größten vollständig steuerbaren Antenne dem National Radio Astronomy Observatory in Green Bank, West Virginia. Dies ist eine Off-Axis-Antenne mit den Maßen 360 x 330 Fuß. Es ist 110 mal 100 Meter groß. Das ist riesig. Es bewegt sich.
Aber wenn Sie mich fragen, welches einzelne Gericht das größte ist, ist die Antwort eindeutig. Das Arecibo-Observatorium in Puerto Rico hält den Rekord für den 1.000 Fuß großen sphärischen Reflektor. Es hat nicht gelenkt. Es befindet sich in einem natürlichen Erdloch und fängt alles ein, was über ihm vorbeifliegt. Es war ein Wunderwerk der Ingenieurskunst, bis es einstürzte. Die gesammelten Daten sind jedoch immer noch wichtig für uns, um unseren Platz in der Milchstraße zu verstehen.
Als nächstes kommt die Frage der Macht. Größe ist nicht alles. Auflösung ist die Währung der Astronomie. Können Sie den Unterschied zwischen zwei Sternen erkennen, die so nahe beieinander liegen? Oder ist es nur ein unscharfer Fleck?
Dafür brauchen wir ein Very Large Array in New Mexico. Es ist kein einzelnes Gericht. Es verfügt über 27 Parabolantennen. Sie können auf Schienen neu angeordnet oder über weite Strecken verteilt werden. Zusammen funktionieren sie wie ein Teleskop mit einer Winkelauflösung, die der einer 22 Meilen breiten Schüssel entspricht. Das sind 35 Kilometer Basislinie.
So kartieren wir die Milchstraße. Wie finden wir Pulsare, die im Dunkeln ticken? Wie lauschen wir dem Nachglühen des Urknalls?
Mit einem Radioteleskop kann man das Universum nicht sehen. Ich habe es gehört. Es ist interessanter zuzuhören als zuzusehen.