Robert C. Byrd Green Bank Telescope to największy w pełni sterowalny teleskop na świecie, zlokalizowany w Green Bank Observatory w Zachodniej Wirginii.
(Zdjęcie: © GBO / AUI / NSF)
Obserwatorium Green Bank, znajdujące się w Allegheny Mountains of West Virginia, jest domem dla ośmiu teleskopów, w tym największego na świecie w pełni sterowalnego teleskopu, Roberta C. Byrda Green Bank Telescope (GBT). Obserwatorium jest pionierem współczesnej radioastronomii od czasu swojego pierwszego teleskopu, 26-metrowego radioteleskopu Tatel, zbudowanego w 1959 roku.
Obserwatorium znajduje się w granicach Narodowej Cichej Strefy Radia (NRQZ) o powierzchni 13 000 mil kwadratowych (NRQZ), gdzie transmisje radiowe są mocno ograniczone i regulowane w celu ograniczenia zakłóceń teleskopów. Pobliskie miasto Green Bank zostało nazwane najcichsze miasto w Ameryce, w których urządzenia emitujące fale radiowe, w tym telefony komórkowe, routery Wi-Fi, a nawet kuchenki mikrofalowe są zakazane. Środowisko pozbawione radia pozwala astronomom obserwować fragmenty Ziemi widmo elektromagnetyczne w przeciwnym razie zagłuszy nas stały hałas radiowy, który przypadkowo wytwarzamy, korzystając z nowoczesnej technologii.
„W Ameryce Północnej nie ma nic podobnego i nigdy nie będzie” - powiedział Felix J. Lockman, główny naukowiec w Green Bank Observatory. „[NRQZ] jest absolutnie krytyczny. To sprawia, że Green Bank jest wyjątkowo odpowiedni dla radioastronomii”.
Pionierzy radioastronomii
W połowie lat 50. Stany Zjednoczone pozostawały w tyle za resztą świata w dziedzinie radioastronomii z powodu trudności ze znalezieniem funduszy. Koszt i skala budowy i utrzymania obserwatorium radiowego zdolnego do posuwania się naprzód było poza zasięgiem jakiejkolwiek pojedynczej instytucji. Ale National Science Foundation (NSF) uwzględniła prośby społeczności radioastronomicznej. W 1957 r. NSF przeznaczyła ustronną dolinę w kształcie trójkąta w pobliżu małego miasteczka Green Bank, aby stać się pierwszym amerykańskim Narodowym Obserwatorium Astronomii Radiowej (NRAO), które obecnie jest Obserwatorium Zielonego Banku.
Krótko po zakończeniu teleskopu Tatel w 1958 r. Z pierwszego obserwatorium narodowego zaczęły się pojawiać nowe odkrycia. Frank Drake, astronom świeżo po ukończeniu doktoratu na Harvardzie, odkrył potężne pasy radiacyjne otaczający Jowisz w 1959 r. Później tego samego roku rozpoczął pierwsze poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej (SETI) w historii, zwany projektem Ozma. Drake nasłuchiwał sztucznych sygnałów radiowych z dwóch pobliskich gwiazd podobnych do słońca, Tau Ceti i Epsilon Eridani.
„Z tego, co wtedy wiedzieliśmy, prawie każda gwiazda miała z tego silny sygnał radiowy”, przypomniał Drake w wywiadzie dla National Geographic. „Możemy spojrzeć tylko na kilka gwiazdek i odnieść sukces”.
Poszukiwania zakończyły się pustką, ale zainspirowały Drake'a do oszacowania szans na znalezienie inteligentnego życia w naszej galaktyce, i stworzył słynny teraz Równanie Drake'a. Przełomowa praca Drake'a byłaby pierwszym z wielu postępów w poszukiwaniu życia we wszechświecie w Green Bank.
W 1965 r. Obserwatorium zakończyło budowę teleskopu o długości 140 stóp (43 m), który pozostaje największym teleskopem zamontowanym równikowo na świecie. Teleskopy równikowe są wyrównane z osią obrotu Ziemi i podążają ścieżką gwiazd na niebie.
„Ten instrument jest naprawdę częścią historii nauki” - powiedział Karen O'Neil, dyrektor witryny Green Bank, w oświadczeniu. „140-metrowy teleskop przygotował grunt pod współczesną radioastronomię”.
W 1969 roku astronomowie używający teleskopu wykryli pierwszą złożoną cząsteczkę organiczną w przestrzeni międzygwiezdnej: formaldehyd. Odkrycie tej substancji chemicznej pokazało, że chociaż życie we wszechświecie pozostaje niewidoczne, składniki życia są wszędzie. Według NRAO teleskop wykrył prawie połowę wszystkich znanych cząsteczek, które naturalnie promieniują przy długościach fal centymetrowych.
Teleskop Green Bank
Znakiem rozpoznawczym dzisiejszego obserwatorium Green Bank jest GBT o średnicy 330 stóp (100 m). A dzięki obszarowi gromadzącemu o powierzchni ponad 2 akrów teleskop może słuchać najdelikatniejszych szeptów kosmosu, badając najstarsze i najdziwniejsze zjawisko wszechświata. Ogromna maszyna waży prawie 17 milionów funtów (7,7 kg) i wznosi się na wysokości 485 stóp (148 m) nad ziemią, co czyni ją wyższą niż Statua Wolności.
Teleskop, pierwotnie finansowany przez NSF, kosztował prawie 95 milionów dolarów i zaczął działać w 2001 roku. Miska teleskopu ma aktywną powierzchnię złożoną z tysięcy samoczynnych paneli, które korygują deformacje grawitacyjne. Z czasem siła grawitacji spłaszcza kształt naczynia, odkształcając jego kształt. Panele, które są indywidualnie sterowane przez silniki, korygują te deformacje i pozwalają powierzchni pozostać idealnie gładką, w granicach 260 mikronów odchylenia lub w przybliżeniu szerokości pięciu ludzkich włosów. Dokładność powierzchni pozwoliła teleskopowi osiągnąć ekstremalną czułość w swoim zakresie roboczym między długościami fal od 2,6 mm do 3 m (0,1-116 GHz).
„GBT już umożliwia transformacyjne postępy w astronomii”, powiedział Harshal Gupta, szef programu NSF w Obserwatorium Green Bank w oświadczeniu. „Za pomocą teleskopu ostatnio astronomowie z zespołu NANOGrav wykrył najbardziej masywną gwiazdę neutronową, odkrycie z implikacjami dla zrozumienia granicy, w której takie gwiazdy zapadają się, tworząc czarne dziury ”.
Według Lockmana, dwa poprzednie najbardziej masywne pulsary zostały również odkryte w Green Bank. Przypisuje te odkrycia unikalnemu projektowi teleskopu i zdolności do pozostania w czołówce nauki.
„Wiele astronomii, które wykonujemy dzisiaj przy pomocy Green Bank Telescope, nie zostało nawet wymyślonych podczas projektowania teleskopu” - powiedział Lockman. „Jest to więc połączenie faktu, że jest to najbardziej elastyczny projekt, znajduje się w dobrym środowisku, a nauka ciągle się zmienia, i myślę, że sprawi, że będzie ekscytujący w nieokreślonej przyszłości”.
Ta przyszłość obejmuje powrót obserwatorium do korzeni. Poszukiwanie inteligentnego życia kosmitów trwa dziś w Green Bank dzięki projektowi Przełomowe słuchanie. Finansowany przez rosyjsko-izraelskiego miliardera Jurija Milnera projekt o wartości 100 milionów dolarów jest największym programem SETI w historii, a GBT odgrywa kluczową rolę w poszukiwaniu cywilizacji poza Ziemią. W 2019 roku przełomowe słuchanie opublikował największy zestaw danych w historii SETI, prawie petabajt, czyli 1 milion gigabajtów, danych z obserwacji najbliższych gwiazd i galaktyk. Nie znaleziono żadnych oczywistych oznak inteligencji pozaziemskiej, ale poszukiwania trwają.
Dodatkowe zasoby:
- Dowiedz się więcej o planetach poza Układem Słonecznym, które mogłyby gospodarz obcego życia.
- Obserwatoriom takim jak Green Bank może grozić w najbliższej przyszłości, Dowiedz się dlaczego.
- Przeczytaj naszą wyłączność Pytania i odpowiedzi z pionierem SETI, Frankiem Drake'em.
