Le onde radio non possono essere viste ad occhio nudo. Non puoi nemmeno sentirli. Ma sono ovunque e portano sussurri dai confini dell’universo. Per catturarli vi serviranno orecchie molto più grandi delle nostre.
È qui che entra in gioco il radiotelescopio. Questo non è un telescopio nel senso tradizionale. Non ci sono lenti in vetro. Non esistono specchi che riflettano e focalizzino la luce delle stelle. Invece, è un gigantesco imbuto invisibile. La combinazione di una grande antenna e di un ricevitore altamente sensibile è progettata per captare segnali che la maggior parte dei dispositivi perde completamente.
L’anatomia di base è semplice. Hai bisogno di un piatto. Oppure una serie di piatti. Avrai bisogno anche di un radiometro. Questa è una parola elegante per un ricevitore in grado di convertire un debole rumore elettromagnetico in dati che gli scienziati possono effettivamente leggere. Questo è tutto. Due componenti. Ma farli lavorare insieme sulla scala richiesta dall’astronomia è l’incubo di ogni ingegnere.
Perché è così grande? Perché l’universo è rumoroso di silenzio. Le sorgenti radio che studiamo erano molto deboli. Hanno viaggiato anni luce, perdendo energia lungo il percorso. Ci vuole un megafono per sentire le urla provenienti da tutto il continente. Quindi queste antenne sono enormi. Il ricevitore deve essere abbastanza sensibile da rilevare il jitter termico degli atomi senza perdersi nel rumore.
La storia dimostra chiaramente questo processo. Il primo grande radiotelescopio completamente orientabile fu costruito nel 1957 a Jodrell Bank in Inghilterra. Ha cambiato tutto. All’improvviso non indichiamo più solo un punto. Puoi tenere traccia degli oggetti in movimento. Puoi scrutare il cielo.
Questa tecnologia è ancora in evoluzione.
Attualmente, il titolo della più grande antenna completamente orientabile appartiene all’Osservatorio nazionale di radioastronomia di Green Bank, West Virginia. Questa è un’antenna fuori asse che misura 360 x 330 piedi. È 110 per 100 metri. Questo è enorme. Si muove.
Ma se mi chiedi qual è il piatto unico più grande la risposta è fissa. L’Osservatorio di Arecibo a Porto Rico detiene il record per il riflettore sferico di 1.000 piedi. Non ha sterzato. Situato in una dolina naturale, cattura tutto ciò che passa sopra di loro. Era una meraviglia dell’ingegneria finché non crollò. Tuttavia, i dati raccolti sono ancora importanti per comprendere la nostra posizione nella Via Lattea.
Poi c’è la questione del potere. Le dimensioni non sono tutto. La risoluzione è la valuta dell’astronomia. Riesci a distinguere due stelle così vicine tra loro? O è solo una macchia confusa?
Per questo abbiamo bisogno di un Very Large Array nel New Mexico. Non è un piatto. Dispone di 27 antenne paraboliche. Possono essere riorganizzati su rotaie o dispersi su lunghe distanze. Insieme, funzionano come un telescopio con una risoluzione angolare equivalente a una parabola larga 22 miglia. Sono 35 chilometri di linea di base.
Ecco come mappiamo la Via Lattea. Come troviamo le pulsar che ticchettano nell’oscurità? Come ascoltiamo il bagliore residuo del Big Bang?
Non è possibile vedere l’universo con un radiotelescopio. l’ho sentito. È più interessante ascoltare che guardare.