Mileura Widefieldi massiiv - madalsagedusliku meeleavaldaja pälvis sel nädalal Riikliku Teadusfondi rahastust 4,9 miljonit dollarit. Vaatluskeskus vaatab tagasi varaseimasse Universumisse, kui seal oli ainult tume aine ja ürgne vesinik. See peaks olema võimeline nägema esimesi suurema tihedusega plaastreid, kuna see gaas tõmbus kokku, moodustades esimesed tähed ja galaktikad.
Uue teleskoobi abil, mis aitab paremini mõista varajast universumit, minnakse lähemale täismahus ehitusele tänu 4,9 miljoni dollari suurusele auhinnale, mille National Science Foundation andis USA konsortsiumile, mida juhib MIT.
Austraalias Ameerika Ühendriikide ja Austraalia partnerite ehitatav Mileura Widefieldi maatriks - madala sagedusega demonstreerija - võimaldab ka teadlastel paremini ennustada ülekuumendatud gaasi päikesepurskeid, mis võivad satelliite, sideühendusi ja elektrivõrke hävitada. . Päikesevaatluste toetuseks andis õhuväe teadusuuringute büroo hiljuti MIT-ile ka 0,3 miljoni dollari suuruse auhinna maatriksiseadmete eest.
„Uue teleskoobi disain on keskendunud tihedalt astrofüüsika ja heliosfääri teaduse piirikatsetele. Kavatseme kasutada kaasaegsete digitaalsete elektroonikaseadmete tohutut arvutusvõimsust, muutes tuhandetest väikestest lihtsatest odavatest antennidest ühe võimsaima ja ainulaadsema astronoomilise instrumendi maailmas, “ütles MIT-i Haystacki projektijuht Colin J. Lonsdale. Tähetorn.
LFD kaastöötajad Ameerika Ühendriikides on Haystacki observatoorium, MIT Kavli astrofüüsika ja kosmoseuuringute instituut ning Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus. Austraalia partneriteks on CSIRO Australia Telescope National Facility ja Austraalia ülikoolide konsortsium, mida juhib Melbourne'i ülikool, kuhu kuuluvad Austraalia Riiklik Ülikool, Curtini Tehnikaülikool ja teised.
Esimene galaktika, esimene täht
Vahetult pärast Suurt Pauku oli universum peaaegu ainulaadne tumeaine ja gaasi meri. Kuidas moodustasid sellised galaktikad sellised struktuurid nagu meie galaktika? Aja jooksul tõmbas gravitatsioon aeglaselt aine kondensatsioonid, luues suurema ja madalama tihedusega laigud. Mingil hetkel kontsentreerus piisavalt gaasi piisavalt väikesesse ruumi, et käivituda keerulised astrofüüsikalised protsessid ja sündisid esimesed tähed.
Põhimõtteliselt näeme, kuidas ja millal see juhtus, vaadates universumi kõige kaugemaid kohti, sest kui vaadata suuremaid vahemaid, vaatame ka ajas tagasi. Nende esimeste tähtede ja ürgsete galaktikate, milles nad süttisid, leidmine on LFD peamine ülesanne.
Kuidas teleskoop seda saavutab?
Selgub, et vesinik, mis moodustas suurema osa tavapärasest ainest varases universumis, kiirgab ja neelab tõhusalt raadiolaineid. Just neid universumi paisumisega venitatavaid raadiolaineid saab uue teleskoobi abil tuvastada, mõõta ja analüüsida. Täheldades heleduse kõikumisi nendel lainepikkustel taeva laiustel, saame teada vesiniku gaasi olekut, kui universum oli pisike murdosa praegusest vanusest.
"Madala sagedusega raadioastronoomilised teleskoobid annavad võimaluse näha esimeste tähtede, galaktikate ja galaktikate klastrite moodustumist ning testida meie teooriaid struktuuri päritolu kohta," ütles MIT Kavli instituudi direktor ja Jacqueline Hewitt. füüsikaprofessor. Ta lisas, et "selle varajase struktuuri kujunemise ajastu otsene vaatlus on vaieldamatult üks astrofüüsikalise kosmoloogia kõige olulisemaid mõõtmisi, mida veel teha".
Melbourne'i ülikooli professor Rachel Webster ütles: “Samuti loodame näha ürgse vesiniku sujuvas jaotuses varajaste kvasarite [galaktikate aktiivsete tuumade] tekitatud sfäärilisi auke. Need ilmuvad väikeste tumedate laikudena, kus kvaasari kiirgus on jaganud vesiniku prootoniteks ja elektronideks. "
„Kosmose ilm” mõistmine
Mõnikord muutub päike vägivaldseks. Plahvatustevahelisse kosmosesse väljutatakse tohutult ülekuumendatud gaasi või plasma purke, mis võtavad Maaga kokkupõrkekursi välja. Need niinimetatud “koronaalsed massväljavisked” ja nendega seotud helkurid vastutavad auroratena tuntud polaarvalgusnäituste eest. Nad võivad siiski ka satelliite, sideühendusi ja elektrivõrke kahjustada ning võivad astronaute ohustada.
Nende plasmaväljastuste mõju saab ennustada, kuid mitte väga hästi. Mõnikord suunatakse väljutatud materjali Maa magnetvälja poolt ja Maa on varjestatud. Muul ajal kilp ebaõnnestub ja sellega võib kaasneda ulatuslik kahjustus. Erinevus tuleneb plasma magnetilistest omadustest.
Prognooside täiustamiseks ja ebasoodsate ilmastikutingimuste usaldusväärse etteteatamise tagamiseks peavad teadlased mõõtma materjali läbistavat magnetvälja. Siiani pole seda mõõtmist olnud võimalik teha enne, kui materjal on Maa lähedal.
LFD lubab seda muuta. Teleskoop näeb tuhandeid eredaid raadioallikaid. Päikesest väljutatud plasma muudab nende allikate raadiolaineid nende läbimisel, kuid viisil, mis sõltub magnetvälja tugevusest ja suunast. Neid muutusi analüüsides saavad teadlased lõpuks järeldada koronaalsete masside väljutamise kõik olulised magnetvälja omadused.
"See on kõige olulisem mõõt, mis tuleb teha meie riikliku kosmose ilmaprogrammi toetuseks, kuna see annaks kosmose ilmastiku mõjude kohta Maa peal aegsasti teada enne plasmapurske mõjuaega," ütles direktor Joseph Salah Haystacki vaatluskeskuse juurest.
Teleskoop
LFD koosneb 500 antennist koosnevast plaadist, mille läbimõõt on 1,5 kilomeetrit või peaaegu miil. Iga plaat on umbes 20 jalga ruut ja koosneb 16 lihtsast ja odavast dipooliantennist, mis on kinnitatud maapinnale ja vahtivad otse üles.
Suuri tavapäraseid teleskoope iseloomustavad tohutud nõgusad kettad, mis kallutavad ja kallutavad, et keskenduda konkreetsetele taevaaladele. Tänu kaasaegsele digitaalsele elektroonikale saab LFD plaate ka "suunata" igas suunas - kuid liikuvaid osi pole vaja. Pigem ühendatakse iga väikese antenni signaalid või andmed võimsate arvutite poolt. Signaalide erineval viisil ühendamisel saavad arvutid tõhusalt teleskoobi eri suunda suunata.
"Kaasaegne digitaalne signaalitöötlus, mida võimaldavad tehnoloogia areng, muudab raadiostronoomiat," ütles Lincoln J. Greenhill Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskusest.
Seda kontseptsiooni on katsetatud Lääne-Austraalia Mileuras kavandatavas raadioastronoomiapargis koos kolme prototüübi plaadiga, mille MIT ja Austraalia kraadiõppurid ja teadlased on "käsitsi armsalt kokku ühendatud", ütles Hewitt. “Plaadid esinesid väga kenasti. Olime nendega üsna rahul. ”
Miks just Mileura? LFD teleskoop töötab samadel raadiolainepikkustel, kus tavaliselt leitakse FM-raadio- ja telesaateid. Nii et kui see paikneks hõivatud metropoli lähedal, neelaksid viimase signaalid raadio sosinaid sügavast universumist. Planeeritud koht Mileuras on aga erakordselt „raadiovaik” ja ka väga ligipääsetav.
Algne allikas: MIT-i pressiteade
