Радиоволны нельзя увидеть невооруженным глазом. Вы даже не можете их почувствовать. Но они повсюду, неся шепот с самых дальних уголков вселенной. Чтобы поймать их, вам понадобятся уши гораздо больше наших.
Здесь на сцену выходит радиотелескоп. Это не телескоп в традиционном понимании. Здесь нет стеклянных линз. Нет зеркал, которые отражают и фокусируют свет звезд. Вместо этого это гигантская невидимая воронка. Сочетание большой антенны и высокочувствительного приемника предназначено для улавливания сигналов, которые большинство устройств полностью пропускает.
Основная анатомия проста. Вам нужна тарелка. Или серия тарелок. Вам также нужен радиометр. Это модное слово для обозначения приемника, который может преобразовывать слабый электромагнитный шум в данные, которые ученые могут фактически прочитать. Вот и все. Два компонента. Но заставить их работать вместе в масштабах, необходимых для астрономии, — это кошмар инженера.
Почему он такой большой? Потому что вселенная громко молчит. Изучаемые нами радиоисточники были очень слабыми. Они проделали путь в световые годы, теряя энергию по дороге. Вам нужен мегафон, чтобы услышать крики с другого континента. Поэтому эти антенны огромны. Приемник должен быть достаточно чувствительным, чтобы обнаруживать тепловые колебания атомов, не теряясь в шуме.
История наглядно демонстрирует этот процесс. Первая большая полностью поворотная радиотелескопическая установка была построена в 1957 году в Джодрелл-Бэнк в Англии. Это изменило всё. Внезапно мы больше не просто указываем на одну точку. Мы можем отслеживать движущиеся объекты. Мы можем сканировать небо.
Эта технология продолжает развиваться.
В настоящее время титул самой большой полностью поворотной антенны принадлежит Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнке, Западная Вирджиния. Это внеосевая антенна размером 360 на 330 футов. Это 110 на 100 метров. Это огромно. Она движется.
Но если вы спросите меня, какая одиночная тарелка самая большая, ответ будет однозначным. Обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико держит рекорд сферического рефлектора диаметром 1000 футов. Она не поворачивалась. Расположенная в естественной воронке, она улавливает всё, что проходит над головой. Это было инженерное чудо, пока она не обрушилась. Однако данные, которые она собрала, по-прежнему важны для понимания нашего места в Млечном Пути.
Далее возникает вопрос мощности. Размер — не всё. Разрешающая способность — это валюта астрономии. Можете ли вы различить две звезды, которые находятся так близко друг к другу? Или это просто размытое пятно?
Для этого нам нужен Очень Большой Массив (VLA) в Нью-Мексико. Это не одна тарелка. В нем 27 параболических антенн. Их можно перестраивать на рельсах или распределять на большие расстояния. Вместе они работают как телескоп с угловым разрешением, эквивалентным разрешению тарелки шириной 22 мили. Это 35 километров базовой линии.
Так мы составляем карту Млечного Пути. Как мы находим пульсары, тикающие во тьме? Как мы слушаем послесвечение Большого взрыва?
Вы не можете увидеть вселенную с помощью радиотелескопа. Вы можете её услышать. Слушать интереснее, чем смотреть.
