Natpis: Originalni Jodrell Bank Control Desk s pogledom na Lovell teleskop. Zasluge: Anthony Holloway.
Prošli tjedan pogledali smo javno lice zvjezdarnice Jodrell Bank, Discovery Center. Ali ovaj tjedan dobivamo zakulisni obilazak srca ove impresivne i povijesne zvjezdarnice.
Dr Tim O’Brien je pomoćni direktor opservatorija Jodrell Bank i čitatelj astrofizike u školi za fiziku i astronomiju na Sveučilištu u Manchesteru. Dok započinjemo obilazak teleskopa, kontrolne sobe i računala, on objašnjava ulogu Jodrela u povijesnom razvoju radio astronomije. Teleskop Lovell u srcu opservatorija, danas je građevina 1. razreda, a nalazi se i na samom suvremenom i, zapravo, budućem znanstvenom istraživanju.
Jodrell banka je izvorno bila mjesto poligonu odlagališta za botanički fakultet. Opservatorij osnovao je sir Bernard Lovell kada su smetnje iz tramvaja ometale istraživanje kozmičkih zraka koje je provodio u školi za fiziku u glavnom sveučilišnom kampusu Sveučilišta u gradu. Sir Bernard je premjestio svoju radarsku opremu na lokaciju 1945. godine kako bi pokušao pronaći odjek radija iz ioniziranih tragova kozmičkih zraka, ali umjesto toga osnovao je potpuno novo područje istraživanja meteora.
Lovell teleskop (izvorno Mark I) bio je najveći upravljački radioteleskop na svijetu (promjera 76,2 m) i jedini koji je mogao pratiti lansirnu raketu Sputnika 1 1957 .; to je još uvijek treća najveća na svijetu. Osim praćenja i primanja podataka iz takvih sondi kao što su Pioneer 5 1960. i Luna 9 1966., kontinuirani program nadogradnje omogućio je opseg za mjerenje udaljenosti do Mjeseca i Venere te istraživačke pulsare, astrofizičke masere, kvazare i gravitacijske leće. Dao je najopsežnije studije pulsara u binarnim sustavima zvijezda i otkrio prvi pulsar u globularnom klasteru. Otkrio je prvu gravitacijsku leću i također se koristio za opažanja SETI. Sada, na svojoj trećoj površini koja se reflektira, kontinuirani program nadogradnje učinio ga je snažnijim nego ikad.
Godine 1964. dovršen je eliptični radio teleskop Mark II. Stoji nasred polja, pritom pritvarajući malu promatračku kupolu u kojoj se nalazi Timov optički učiteljski teleskop i okružen je poslijeratnim kolibama nazvanim po istraživanjima koja su u njima obavljena, pa se jedna zove Zračenje (nakon meteora), a druga Mjesec. S glavnom osi od 38,1m i malom osi od 25,4m, Mark II se uglavnom koristi zajedno s Lovell-om kao dio e-MERLIN-a (Multi-Element Radio Linked Interferometer Network), britanske nacionalne radio-astronomske ustanove koja vodi iz Jodrell-a. Ovo uključuje do 7 radio-opsega: Lovell, Mark II, Cambridge, Defford, Knockin, Darnhall i Pickmere. e-MERLIN ima najdužu baznu liniju (odvajanje teleskopa) od 217 km i rezoluciju bolju od 50 miliarke sekundi, što se uspoređuje s Hubble svemirskim teleskopom, ali na radijskim, a ne vidljivim valnim duljinama. Manchester podružnica Jodrell također je domaćin britanskom regionalnom centru čvora za ALMA (Atacama veliki milimetar / sub-milimetarski niz) u Čileu.
Teleskop "42ft" stoji uz ulaz u glavnu zgradu u kojoj se nalazi kontrolna soba. Glavni zadatak teleskopa je neprekidno nadgledati Pulsar u srcu maglice Crab (cijelo vrijeme je iznad horizonta). Tim je u ovom trenutku pokazao svoj impresivni stranački trik matematički demonstrirajući da opseg doista ukazuje na Crab Pulsar računajući iz pulsar’s Right Ascension (05h 34m 31,97s) i deklinacije (+ 22d 00m 52,1s) gdje bi bio u nebo u to vrijeme. Prikupio je više od 30 godina podataka koji predstavljaju 4% pulsarske dobi, dajući vitalne tragove o tome kako se puls razvija.
Natpis: Dr Tim O'Brien razgovarao je s prof. Brianom Coxom i Darom O'Biainom u kontrolnoj sobi za vrijeme Stargazing Live Credit: University of Manchester
Tim je bio ljubazan da me upusti u kontrolnu sobu, koju generalni posjetitelji stranice ne viđaju često, iako ona igra domaćina godišnje TV serije Stargazing Live, koju su vodili prof. Brian Cox i Dara O’Briain. To savršeno ilustrira Jodrellu povijesnu i trenutnu ulogu u radio astronomiji. To je izvrsno britanska mješavina vrhunske računalne tehnologije, originalne opreme iz 1950. i svih točaka između. U jednom se kutu nalaze masivni monitori s ravnim zaslonom koji prikazuju i mogu upravljati svakom od opsega, atomski sat pored drvenih i staklenih ormara s kućištima za trljanje koji na valjcima ili diskovima papira pronalaze tlak zraka, brzinu vjetra i temperaturne razlike. U sredini prostorije nalazi se originalni kontrolni stol u obliku potkove iz 1950-ih.
Ogroman prozor gleda na područje Lovell-a koje je bilo „parkirano“ tijekom mog posjeta, dok je zdjelici koja se reflektirala dobio novi premaz boje, usmjeren ravno prema zenitu s uključenim kočnicama. Ako se vjetrovi tijekom promatranja pojačaju, tanjur se mora podići i pomaknuti do cilja više na nebu. Ako vjetrovi dosežu brzinu od 45 milja na sat, tanjur se mora parkirati u tom uspravnom položaju. Na svu sreću to se ne događa prečesto. Obilno nakupljanje snijega moglo bi iskriviti oblik jela pa ga je potrebno izlučiti. Kontrolna prostorija je 24 sata dnevno 365 dana u godini. Čitava soba ima vrlo zadovoljavajuću količinu treperavih svjetala, brojčanika, gumba i prekidača. Kao što s pravom kaže „Treba vam mnogo treperi svjetla.“
Jodrell broji brojne opće i specijalizirane računalne klastere. Od 1960-ih Lovell i Mark II redovito su uključeni u VLBI (Very Long Baseline Interferometry) koji uključuje teleskope po Europi, Kini i Africi, a može se povezati i s VLBA (Very Long Baseline Array) u Americi kako bi stvorio teleskop veličine planeta, u stanju proizvesti najoštrije slike u čitavoj astronomiji. U sobi VLBI nalazi se ogroman niz prijemnika i opreme za snimanje. To uključuje GPS prijemnik, precizan do 0,5 miliseka, nježno poznat kao Potpuno precizan sat, iako imaju novije koji imaju točnost od 25 nanosekundi, a njihov maser atomski sat precizan je na 1 dio u 10 ^ 15 ili na 1 sekundu svakih 30 milijuna godina! Imena su stvar Jodrela, pet generatora signala koji se koriste za pretvaranje frekvencija u prijemniku uredno su označeni Sharon, Tracy, Nigel, Kevin i Darren.
Natpis: teleskop Mark II u banci Jodrell. Zasluga: Autor
Jodrell je započeo vezu radijskih teleskopa stotinama kilometara i konstruirao namjensku mrežu optičkih vlakana koja povezuje svih sedam e-MERLIN teleskopa. Tim je zastao pred učinkom impresivno velikih i teških plavih vrata koja su bila ukrašena brojnim dramatičnim znakovima upozorenja i zlobno jenjala, rukom na čvrstoj ručici. Ovo je bio dom e-MERLIN korelatora, fokus svih sedam teleskopa i srce mreže, mora biti pažljivo oklopljen kako ne bi ometao radio opsege na licu mjesta. Tim je ukucao ulazni kôd, povukao ručicu i nježni šum postao je zaglušujući urlik dok smo ulazili u metalnu prostoriju, hladnu klimu. U kutu se nalaze ogromni cilindri plina spremni za punjenje prostorije u slučaju požara. U sredini je ormar sa dimljenim staklom, veličine velike garderobe koja sadrži kompjutersko čvorište sa žutim kablovima od žutih optičkih vlakana povezanih teleskopom i koji u sobu unose što više podataka koji putuju po ostatku internetskog interneta u Velikoj Britaniji.
Jodrell ima oko 40 djelatnika na gradilištu, a više od 100 ljudi radi iz zgrade Sveučilišta Alan Turing u Manchesteru. Popis istraživačkih programa grupe obuhvaća sve aspekte astronomije, od proučavanja Velikog praska do otkrivanja egzoplaneta. Koristili su pulsar za testiranje Einsteinove teorije gravitacije za koju im je dodijeljena nagrada za istraživanje EC Descartes. Razvili su pojačala niskog šuma za ESA-in svemirski brod Planck koji će sljedeće godine izvijestiti o svojim kozmološkim rezultatima. S europskom mrežom radijskih teleskopa koriste pulsare za pokušaj prvog otkrivanja gravitacijskih valova koje je predvidio Einstein.
Gledajući u budućnost, u tijeku su radovi zajedno s glavnom zgradom kontrole na izgradnji nove zgrade za smještaj Međunarodnog ureda za projekt SKA (Square Kilometer Array) koji će se nalaziti u Africi i Australiji, a koji će biti dovršen oko 2024., bit će najveći svjetski radioteleskop za 21. stoljeće. Dok odlazimo, pitam Tima što bi bilo na njegovoj listi želja za budućnost (svi astronomi imaju listu želja zar ne?) Želio bi vidjeti sustav poput SKA-e proširen kako bi obuhvatio sjevernu hemisferu i budući teleskop koji mogao bi vršiti promatranja u cijelom nebu u stvarnom vremenu, odmah ciljajući na prolazne objekte poput novaja koji su glavni fokus njegova vlastitog istraživanja. Mislim da bi sir Bernard to odobrio.
Doznajte više o Centru za astrofiziku Jodrell Bank
