Největší dalekohled na světě
23. 10. 2008
Jak se vlastně staví největší radiový dalekohled na světě? Tím, že se spojí antény v různých zemích a vytvoří jediná superpočítačová síť, díky níž astronomové obdrží obrázky vesmíru s obrovským rozlišením. Tato síť se totiž chová jako jeden teleskop s poloměrem o velikosti třeba celého kontinentu. Mezinárodní projekt tak umožní otevřít naprosto novou éru radiové astronomie, díky níž nahlédneme do bezprostřední blízkosti černých děr.
Tady na severovýchodě Holandska astronomové postavili čtrnáct antén namířených do vesmíru. Stojí v řadě dlouhé 2 700 metrů.
Charles Yun, projektový manažer, Westerbork Array: Nacházíme se ve Westerborku v prostoru radiového teleskopu. Teleskopy mohou být navzájem propojeny a fungovat jako jeden jediný přístroj.
Soustava antén se stala součástí globální radioastronomické sítě. Použitím metody známé jako „interferometrie na velmi dlouhé základně“ mohou vědci shromažďovat signály z mnoha radiových dalekohledů.
Charles Yun, projektový manažer, Westerbork Array: Signály, které tu získáme, se posílají do korelátoru, kde se připojí k signálům z dalších dalekohledů z celého světa. Tak se vytvoří přesný obrázek, jako bychom použili jedinou anténu o součtu průměrů všech dalekohledů na světě.
Dříve se údaje z každého teleskopu nahrály na pásku nebo pevný disk a posílaly do centrálního počítače. Radiové záznamy z jediného teleskopu ale nemusí mít dobré rozlišení, takže některé poměrně malé nebeské objekty není možné rozeznat. Pokud se ovšem na stejnou hvězdu zaměří několik dalekohledů – a může jich být deset i více, získají se údaje z různých bodů a nahrané radiové vlny se složí a zesílí. A čím vzdálenější jsou antény, tím lepší je kvalita výsledného obrázku.
K matematickým výpočtům slouží superpočítač umístěný dvacet kilometrů od Westerborku ve Společném institutu pro tyto dalekohledy v Evropě. Zasílání na páscích a discích způsobovalo značné zpoždění.
Huib Jan van Langevelde, ředitel, Joint Institute for VLBI in Europe: Nyní se snažíme spojit všechny teleskopy v reálném čase. Trvalo týdny, než sem data přišla. A další týdny, než se k nim dostali sami vědci.
Díky propojení teleskopů pomocí optické kabelové sítě v reálném čase budou mít astronomové přístup k obrázkům s vysokým rozlišením hned další ráno. Elektronický interferometr pro velmi dlouhé základny pracuje jako nástroj globálních rozměrů. Astronomové nyní mohou reagovat i na nečekané změny ve vesmíru.
Jedním z dalekohledů připojených ke korelátoru je i tento o průměru 76 metrů na observatoři nedaleko Manchesteru. Je třetí největší řiditelnou anténou na světě. Vědci si uvědomují, že ani globální síť pracující v reálném čase nebude v blízké budoucnosti stačit na všechny jejich požadavky.
Phil Diamond, evropský koordinátor projektu PrepSKA: Astronomové mohou pomocí globální sítě obdržet detailní obrázky jiných galaxií, oblastí kolem masivních černých děr, či oblastí, kde se rodí hvězdy. Síť ale jinak nenaplňuje žádné jiné požadavky. Jsme omezeni počtem objektů, které můžeme pozorovat, což nestačí k tomu, abychom porozuměli fyzice tvorby hvězd nebo formování černých děr.
Proto vědci potřebují ještě větší sítě dalekohledů. A to je jeden z důvodů stojících za projektem obřího radioteleskopu Square Kilometer Array – ve zkratce SKA. Tento systém bude schopen pozorovat celou viditelnou oblohu a měl by stát kolem roku 2020 v poušti Jižní Afriky nebo Austrálie.
Richard Schilizzi, projektový ředitel International SKA: Bude to nejsilnější radiový teleskop na Zemi. Komunita radiových astronomů se tak jednoznačně rozhodla a hned od začátku to byl globální projekt.
Patnáctimetrové antény budou rozmístěny na ploše o poloměru pěti kilometrů. Zvažuje se ještě mnohem větší koncentrace antén v oblasti o poloměru jednoho kilometru – bude jich tu asi celá čtvrtina z celkového počtu. Přímo ve středu se počítá s plochým kulatým panelem tvořeným dalšími menšími panely, které se mohou podívat na kterékoli místo oblohy – je to v podstatě teleskop bez pohyblivých částí. Všechny díly jsou spojeny elektronikou, která umožní nahlížet do různých koutů vesmíru zároveň. Další stanice se budou nacházet na vzdálenějších spirálních ramenech.
Richard Schilizzi, projektový ředitel International SKA: Čím dále od sebe jsou tyto stanice, tím více detailů vidíte, protože tím vlastně vytváříte teleskop, který je velký jako vzdálenost mezi nejkrajnějšími oblastmi. Simulujete tedy teleskop, který má velikost tří až čtyř tisíc kilometrů v průměru.
Nový radioteleskop vědci očekávají s radostí i napětím – přispěje totiž k dalšímu poznání vývoje celého vesmíru.
Autor: Šárka Speváková