Fal radiowych nie widać gołym okiem. Nawet ich nie czujesz. Ale są wszędzie, niosąc szepty z najdalszych zakątków wszechświata. Aby je złapać, będziesz potrzebować uszu znacznie większych niż nasze.
Tu właśnie do akcji wkracza radioteleskop. To nie jest teleskop w tradycyjnym sensie. Nie ma tutaj szklanych soczewek. Nie ma zwierciadeł odbijających i skupiających światło gwiazd. Zamiast tego jest to gigantyczny, niewidzialny lejek. Połączenie dużej anteny i bardzo czułego odbiornika ma na celu wychwytywanie sygnałów, które większość urządzeń całkowicie pomija.
Podstawowa anatomia jest prosta. Potrzebujesz talerza. Lub seria talerzy. Potrzebujesz także radiometru. To fantazyjne określenie odbiornika, który może przekształcić słaby szum elektromagnetyczny w dane, które naukowcy mogą faktycznie odczytać. To wszystko. Dwa komponenty. Jednak skłonienie ich do współpracy w skali wymaganej w astronomii to koszmar inżyniera.
Dlaczego on jest taki duży? Ponieważ wszechświat jest głośno cichy. Źródła radiowe, które badaliśmy, były bardzo słabe. Przebyli lata świetlne, tracąc po drodze energię. Potrzebujesz megafonu, żeby usłyszeć krzyki z innego kontynentu. Dlatego te anteny są ogromne. Odbiornik musi być wystarczająco czuły, aby wykryć drgania termiczne atomów bez zagubienia się w hałasie.
Historia wyraźnie pokazuje ten proces. Pierwszą dużą, w pełni obrotową instalację radioteleskopową zbudowano w 1957 roku w Jodrell Bank w Anglii. To zmieniło wszystko. Nagle nie wskazujemy już tylko na jeden punkt. Możemy śledzić poruszające się obiekty. Możemy skanować niebo.
Technologia ta stale się rozwija.
Tytuł największej w pełni obrotowej anteny należy obecnie do Narodowego Obserwatorium Radioastronomicznego w Green Bank w Wirginii Zachodniej. Jest to antena pozaosiowa o wymiarach 360 na 330 stóp. To jest 110 na 100 metrów. To jest ogromne. Ona się porusza.
Ale jeśli zapytasz mnie, który talerz jest największy, odpowiedź będzie jasna. W Obserwatorium Arecibo w Puerto Rico ustanowiono rekord dotyczący reflektora sferycznego o średnicy 300 metrów. Nie odwróciła się. Umieszczony w naturalnym lejku wyłapuje wszystko, co przelatuje nad głową. Był to cud inżynierii, dopóki się nie zawalił. Zebrane przez niego dane pozostają jednak ważne dla zrozumienia naszego miejsca w Drodze Mlecznej.
Następnie pojawia się kwestia mocy. Rozmiar to nie wszystko. Rozdzielczość jest walutą astronomii. Czy potrafisz rozróżnić dwie gwiazdy, które są tak blisko siebie? A może to tylko rozmycie?
Do tego potrzebujemy Very Large Array (VLA) w Nowym Meksyku. To nie jest jeden talerz. Posiada 27 anten parabolicznych. Można je odbudowywać na szynach lub rozprowadzać na duże odległości. Razem działają jak teleskop o rozdzielczości kątowej odpowiadającej talerzowi o szerokości 35 km. Jest to linia bazowa o długości 35 km.
W ten sposób mapujemy Drogę Mleczną. Jak znaleźć pulsary tykające w ciemności? Jak słuchać poświaty Wielkiego Wybuchu?
Nie można zobaczyć wszechświata za pomocą radiowego teleskopu. Słychać to. Słuchanie jest ciekawsze niż oglądanie.
