Radiogolven zijn niet met het blote oog waar te nemen. Je kunt ze niet eens voelen. Maar ze dragen overal gefluister met zich mee vanuit de uiteinden van het universum. Om ze te vangen heb je oren nodig die veel groter zijn dan de onze.
Dit is waar de radiotelescoop in beeld komt. Dit is geen telescoop in de traditionele zin van het woord. Er zijn geen glazen lenzen. Er zijn geen spiegels die het licht van sterren reflecteren en focusseren. In plaats daarvan is het een gigantische onzichtbare trechter. De combinatie van een grote antenne en een zeer gevoelige ontvanger is ontworpen om signalen op te vangen die de meeste apparaten volledig missen.
De basisanatomie is eenvoudig. Je hebt een gerecht nodig. Of een serie gerechten. Je hebt ook een radiometer nodig. Dit is een mooi woord voor een ontvanger die zwakke elektromagnetische ruis kan omzetten in gegevens die wetenschappers daadwerkelijk kunnen lezen. Dat is alles. Twee componenten. Maar om ze samen te laten werken op de schaal die nodig is voor de astronomie is de nachtmerrie van elke ingenieur.
Waarom is het zo groot? Omdat het universum luid is van stilte. De radiobronnen die we bestuderen waren erg zwak. Ze reisden lichtjaren af en verloren onderweg energie. Je hebt een megafoon nodig om het geschreeuw van over het hele continent te horen. Deze antennes zijn dus enorm. De ontvanger moet gevoelig genoeg zijn om de thermische jitter van de atomen te detecteren zonder verdwaald te raken in de ruis.
De geschiedenis laat dit proces duidelijk zien. De eerste grote, volledig bestuurbare radiotelescoop werd in 1957 gebouwd bij Jodrell Bank in Engeland. Het veranderde alles. Plotseling wijzen we niet langer alleen maar naar één plek. U kunt bewegende objecten volgen. Je kunt de lucht scannen.
Deze technologie is nog steeds in ontwikkeling.
Momenteel behoort de titel van de grootste volledig bestuurbare antenne toe aan het National Radio Astronomy Observatory in Green Bank, West Virginia. Dit is een off-axis antenne van 360 bij 330 voet. Het is 110 bij 100 meter. Dit is enorm. Het beweegt.
Maar als je mij vraagt welk gerecht het grootste is, staat het antwoord vast. Het Arecibo Observatorium in Puerto Rico heeft het record voor de bolvormige reflector van 300 meter. Het stuurde niet. Gelegen in een natuurlijk zinkgat, vangt het alles op wat boven je hoofd komt. Het was een technisch wonder totdat het instortte. De verzamelde gegevens zijn echter nog steeds belangrijk voor ons om onze plaats in de Melkweg te begrijpen.
Vervolgens is er de kwestie van de macht. Grootte is niet alles. Resolutie is de valuta van de astronomie. Kun jij het verschil zien tussen twee sterren die zo dicht bij elkaar staan? Of is het gewoon een vage vlek?
Hiervoor hebben we een Very Large Array in New Mexico nodig. Het is niet één gerecht. Het heeft 27 paraboolantennes. Ze kunnen op rails worden herschikt of over lange afstanden worden verspreid. Samen werken ze als een telescoop met een hoekresolutie die overeenkomt met een schotel van 35 kilometer breed. Dat is 35 kilometer basislijn.
Dit is hoe we de Melkweg in kaart brengen. Hoe vinden we pulsars die tikken in het donker? Hoe luisteren we naar de nagloed van de oerknal?
Je kunt het heelal niet zien met een radiotelescoop. ik hoorde het. Luisteren is interessanter dan kijken.
