Green Bank Observatory: Pioneering Radio Astronomy

Pin
Send
Share
Send

Robert C. Byrd Green Bank-teleskopet er det største fullt styrbare teleskopet i verden, som ligger ved Green Bank Observatory i West Virginia.

(Bilde: © GBO / AUI / NSF)

Green Bank Observatory, som ligger i Allegheny-fjellene i Vest-Virginia, er hjemmet til åtte teleskoper, inkludert verdens største fullt styrbare teleskop, Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT). Observatoriet har vært en pioner innen moderne radioastronomi siden det første teleskopet, det 26 meter lange Tatel radioteleskopet, ble bygget i 1959.

Observatoriet ligger innenfor grensene til den 34 000 kvadratkilometer store nasjonale radiostille sonen (NRQZ), der radiooverføringer er sterkt begrenset og regulert for å begrense interferens med teleskopene. Den nærliggende byen Green Bank har blitt kalt the roligste by i Amerika, der enheter som sender ut radiobølger, inkludert mobiltelefoner, Wi-Fi-rutere og til og med mikrobølgeovner, er forbudt. Det radiofrie miljøet lar astronomer observere deler av elektromagnetisk spektrum druknet ellers av den konstante radiostøyen vi utilsiktet skaper mens vi bruker moderne teknologi.

"Det er ingenting annet som det i Nord-Amerika, og det vil aldri være," sa Felix J. Lockman, hovedforsker ved Green Bank Observatory. "[NRQZ] er helt kritisk. Det gjør Green Bank unikt egnet for radioastronomi."

Pionerer innen radioastronomi

På midten av 1950-tallet falt USA bak resten av verden innen radioastronomi på grunn av vanskeligheter med å finne finansiering. Kostnaden og omfanget av å bygge og vedlikeholde et radioobservatorium som var i stand til å avansere feltet, var utenfor middelene til enhver individuell institusjon. Men National Science Foundation (NSF) fulgte forespørslene fra radioastronomisamfunnet. I 1957 dedikerte NSF en bortgjemt trekantformet dal nær den lille byen Green Bank for å bli USAs første National Radio Astronomy Observatory (NRAO) - det som nå er Green Bank Observatory.

Rett etter at Tatel-teleskopet sto ferdig i 1958 startet nye funn ut av det første nasjonale observatorium. Frank Drake, en astronom som var fersk fra å fullføre doktorgraden ved Harvard, oppdaget den mektige strålingsbelter rundt Jupiter i 1959. Senere samme år begynte han det første søket etter utenomjordisk etterretning (SETI) i historien, kalt Project Ozma. Drake lyttet til kunstige radiosignaler fra to nærliggende sollignende stjerner, Tau Ceti og Epsilon Eridani.

"For alt vi visste den gangen, hadde nesten hver stjerne sterke radiosignaler som kom fra den," husket Drake i et intervju med National Geographic. "Vi ser kanskje bare på noen få stjerner og lykkes."

Søket kom tomt, men inspirerte Drake til å estimere oddsen for å finne intelligent liv i galaksen vår, og han skapte den nå berømte Drake ligning. Drakes banebrytende arbeid ville være den første av mange fremskritt i jakten på livet i universet på Green Bank.

I 1965 fullførte observatoriet byggingen av det 43 fot store teleskopet, som fortsatt er det største ekvatorialt monterte teleskopet i verden. Ekvatoriale teleskoper er på linje med jordas rotasjonsakse og følger stienes vei over himmelen.

"Dette instrumentet er virkelig en del av vitenskapens historie," sa Karen O'Neil, nettstedsjef for Green Bank, i en uttalelse. "Det 140 fot store teleskopet satte scenen for moderne radioastronomi."

I 1969 oppdaget astronomer som brukte teleskopet det første komplekse organiske molekylet i det interstellare rom: formaldehyd. Kjemikaliets funn viste at selv om livet i universet forblir usett, er ingrediensene for livet overalt. I følge NRAO har teleskopet påvist nesten halvparten av alle kjente molekyler som naturlig stråler ved centimeterbølgelengder.

The Green Bank Telescope

Kjennetegnet til Green Bank Observatory i dag er GBT, med en diameter på 330 fot (100 m). Og med et samleområde på mer enn 2 dekar, kan teleskopet lytte til de svakeste hviskene i kosmos, og studere det eldste og bisarre fenomenet i universet. Den enorme maskinen veier nesten 7 millioner kilo og tårnene er 148 meter over bakken, noe som gjør den høyere enn Frihetsgudinnen.

Teleskopet som opprinnelig ble finansiert av NSF, kostet nesten 95 millioner dollar å bygge og startet driften i 2001. Teleskopets parabol har en aktiv overflate som består av tusenvis av selvaktiverende paneler som korrigerer gravitasjonsdeformasjoner. Over tid flater tyngdekraften formen på parabolen, og deformerer dens form. Panelene, som er individuelt styrt av motorer, korrigerer for disse deformasjonene og lar overflaten forbli perfekt glatt, innen 260 mikrometer etter avvikelse, eller omtrent bredden på fem menneskehår. Overflatens nøyaktighet har gjort det mulig for teleskopet å oppnå ekstrem følsomhet i sitt driftsområde mellom bølgelengder på 2,6 mm og 3 m (0,1-116 GHz).

"GBT muliggjør allerede transformative fremskritt innen astronomi," sa Harshal Gupta, NSF-programansvarlig for Green Bank Observatory, i en uttalelse. "Ved hjelp av teleskopet, astronomer fra NANOGrav-teamet nylig oppdaget den mest massive nøytronstjernen, et funn med implikasjoner for å forstå grensen som slike stjerner kollapser for å danne sorte hull. "

I følge Lockman var de to forrige mest massive pulsarer ble også oppdaget i Green Bank. Han tilskriver disse funnene til teleskopets unike design og evne til å holde seg i forkant av vitenskapen.

"Mye av astronomien som vi gjør med Green Bank Telescope i dag, ble ikke en gang tenkt da teleskopet ble designet," sa Lockman. "Så det er en kombinasjon av det faktum at det er det mest fleksible designet, det er i et godt miljø, og vitenskapen fortsetter å endre seg, som jeg tror vil gjøre det spennende inn i den ubestemte fremtiden."

Den fremtiden inkluderer observatoriets tilbakevending til sine røtter. Letingen etter intelligent fremmedliv fortsetter i Green Bank i dag gjennom Breakthrough Listen-prosjektet. Finansiert av den russisk-israelske milliardæren Yuri Milner, er $ 100 millioner-prosjektet det største SETI-programmet i historien, og GBT spiller en nøkkelrolle i søket etter sivilisasjoner utenfor jorden. I 2019, Breakthrough Listen utgitt det største datasettet i SETIs historie, nesten en petabyte, eller 1 million gigabyte, av data fra observasjoner av de nærmeste stjerner og galakser. Ingen åpenbare tegn på utenomjordisk etterretning, men søket fortsetter.

Tilleggsressurser:

  • Lær om planeter utenfor solsystemet vårt som kan vert fremmede liv.
  • Observatorier som Green Bank kan bli truet i løpet av en nær fremtid, Finn ut hvorfor.
  • Les vår eksklusive Spørsmål og svar med SETI-pioneren Frank Drake.

Pin
Send
Share
Send