Astronomi radio: dari akar amatir hingga kelompok dunia – Dunia Fisika

Aku telah banyak memikirkan tentang identitasku akhir-akhir ini. Ketika seseorang bertanya kepada saya apa yang saya lakukan, saya menggambarkan diri saya sebagai astronom radio, atau ahli kosmologi, atau ahli astrofisika – tergantung pada suasana hati saya dan dengan siapa saya berbicara. Namun saya tidak pernah benar-benar merasa sepenuhnya termasuk dalam pilihan-pilihan ini. Bagi saya, pencarian saya terhadap bintang-bintang pertama dengan menggunakan data radio tidak sesuai dengan diskusi tegang para kosmolog tentang paradigma inflasi dan energi gelap. Demikian pula, ketika mengunjungi teleskop radio, jargon “penerima” dan “keuntungan” mengalir di kepala saya.

“Radio astronomer” adalah ungkapan yang aneh, karena jarang sekali kita mendengar para ilmuwan begitu dekat dengan panjang gelombang lain. Saya belum pernah mendengar ungkapan “astronom sinar gamma”, misalnya. Namun setelah mengunjungi kelompok astronom radio amatir selama setahun terakhir, saya menyadari bahwa saya belum memiliki keterampilan untuk menyebut diri saya “astronom radio” sejati. Label tersebut adalah sebuah lencana kehormatan yang tidak dapat diperoleh seseorang hanya dengan menggunakan data yang diambil oleh teleskop radio.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world.jpg" data-caption="Wajah masa kini Karl G Jansky Very Large Array (VLA) di New Mexico, AS, dibangun antara tahun 1973 dan 1981. 28 teleskop radionya, masing-masing dengan antena parabola 25 m, disusun dalam interferometer berbentuk Y. (Sumber: Bettymaya Foott, NRAO/AUI/NSF)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from- amatir-akar-ke-kelompok-dunia-fisika-dunia.jpg”>

Saya adalah anggota aktif dari Observatorium Larik Kilometer Persegi (SKAO), teleskop radio internasional yang saat ini sedang dibangun di Afrika Selatan dan Australia Barat. Meskipun kantor pusat proyek ini adalah Jodrell Bank Observatory di Inggris, SKAO adalah proyek global dengan kemitraan yang membentang dari Australia, Tiongkok, Italia, dan Belanda hingga Portugal, Afrika Selatan, Spanyol, Swiss, dan Inggris.

Astronom versus insinyur

Menurut ahli astrofisika Philip Diamond, direktur jenderal SKAO, panggilan dan pertemuan proyek sering kali mencakup sekitar 20 zona waktu. Dengan observatorium yang berskala global dan padat penduduk, tidak mengherankan jika banyak orang yang mengelola proyek SKA berlatar belakang bisnis. Diamond setengah bercanda pernah menyindir bahwa beberapa orang bahkan tidak akan pernah menyentuh teleskop. Tapi itu bukan hal yang buruk – mereka ada di sana bukan karena kecintaan mereka pada bintang. Mereka ada di sana karena mereka tahu cara menjaga perusahaan yang kompleks tetap berkembang, sehingga pengguna akhir (seperti saya) mendapatkan data berkualitas tinggi yang mengalir ke mereka tepat waktu.

Diamond tidak diragukan lagi telah mendapatkan lencana “astronom radio” – tentu saja, gelar PhD-nya ada di bidang tersebut, dan kariernya telah membuatnya bekerja di sebagian besar fasilitas radio besar di dunia. Berbicara dengannya, jelas dia menyukai instrumen yang sederhana sama seperti ilmu pengetahuan yang mereka miliki. Di bagian bawah hierarki, tidak semua orang memiliki posisi yang sama luasnya. Terdapat perbedaan yang jelas antara astronom dan insinyur, dengan hanya beberapa pengecualian.

Kedua konsorsium, teknik dan sains, bahkan mengadakan konferensi terpisah, meskipun menurut saya tidak ada orang yang akan menguji keterampilan menyolder Anda di pertemuan teknik, untuk memberi Anda izin masuk. Meskipun saya pernah menghadiri sebuah konferensi teknik beberapa tahun yang lalu, saya tetap yakin dengan kamp sains dan saya dapat memberi tahu Anda: terkadang perpecahan itu terasa lebih seperti jurang. Para insinyur meratapi para ilmuwan yang meminta terlalu banyak dan tidak memahami batasan teknologi. Sementara itu, pada konferensi sains, para ilmuwan sangat putus asa terhadap perubahan antena apa pun yang akan mengurangi tujuan sains mereka, dan mengeluh bahwa para insinyur tidak memahami potensi sains yang akan sia-sia.

Percakapan ini tidak hanya terjadi di SKA, tetapi diucapkan karena ukuran kolaborasinya yang begitu besar. Sebagian besar peneliti yang terlibat berbasis di universitas dan perusahaan mereka di seluruh dunia, bukan di satu lokasi di mana mereka mungkin memiliki kesempatan untuk bertemu dan mengurangi kesukuan.

Dalam banyak hal, kita melihat astronomi radio kembali ke akarnya, yang dimulai dengan perkawinan yang tidak mudah antara astronomi dan teknik elektro. Butuh waktu bagi para ilmuwan di kedua bidang tersebut untuk belajar hidup bersama dan mendidik anak-anak akademis mereka – namun akhirnya universitas menghasilkan astronom radio siap pakai yang menciptakan fasilitas radio hebat pada tahun 1960an dan seterusnya.

Akar rekreasional

Astronomi radio dipelopori oleh Insinyur Bell Labs Karl Jansky dan para ilmuwan Inggris James Stanley Hei dan Bernard Lovell (lihat kotak di bawah). Penemuan pertama mereka hanya mungkin terjadi berkat kerja sama para insinyur listrik, astronom, dan amatir. Namun dengan semakin banyaknya astronomi radio berskala besar yang merupakan kolaborasi antara dua pakar – insinyur di satu sisi dan ilmuwan di sisi lain – bagaimana dengan para amatir yang serba bisa? Apakah masih ada ruang bagi kelompok yang memainkan peran penting dalam asal mula bidang ini?

Kata “amatir” mempunyai dua arti umum: “seseorang yang terlibat dalam suatu kegiatan, studi, ilmu pengetahuan atau olah raga sebagai hobi dan bukan sebagai sebuah profesi” dan “seseorang yang kurang memiliki pengalaman dan kompetensi dalam suatu seni atau ilmu pengetahuan”. Dari berkebun hingga DIY, ada banyak keterampilan yang saya tidak dibayar dan tidak kompeten, sehingga harus lebih dari itu. Memang, akar kata Latin dari kata tersebut adalah amatir, yang berarti "kekasih". Secara harafiah, menjadi seorang amatir dalam suatu hal berarti mencintainya, memiliki hasrat terhadapnya.

Ternyata saya telah menilai secara tidak adil mereka yang melakukan hobi amatir, terutama di bidang yang saya pikir lebih saya ketahui daripada siapa pun: astronomi radio. Astronom amatir mungkin tidak dibayar, atau menghasilkan makalah akademis yang terkenal, namun bunyi meteor dan desisan Bima Sakti di headphone membuat mereka berseri-seri dengan gembira.

Saat mencari padanan modern dari astronom radio amatir perintis AS, Grote Reber (lihat kotak di atas), saya menemukan banyak asosiasi klub astronomi radio amatir yang mengamati segala sesuatu mulai dari lengan spiral galaksi hingga, yang mengejutkan, pulsar. Setelah berbicara dengan beberapa – termasuk Grup Astronomi Radio Astronomi Amatir Inggris, yang Klub Astronomi Amatir Lincoln, Dan Klub Astronomi Amatir Sutton dan Mansfield – Saya menyadari bahwa saya tidak merasa lebih seperti seorang amatir selain di klub astronomi amatir.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-5.jpg" data-caption="Proyek gairah Astronom radio amatir Laurence Newell saat ini sedang membangun sebuah observatorium yang disebutnya “Area Lima Puluh Satu dan Tiga Perempat” di Suffolk, Inggris, sebagai proyek pensiun. Observatorium ini terdiri dari beberapa piringan sumbangan di berbagai negara bagian konstruksi. Mereka termasuk dua piringan 4 m yang dapat dikendalikan sepenuhnya (yang dapat, dengan susah payah, digunakan untuk penerimaan pulsar) dan dua piringan 3 m yang bertindak sebagai interferometer pada 1420 MHz. Newell juga mengembangkan penerima resonansi Schumann. (Atas izin: Dr Laurence Newell)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to -kelompok-dunia-fisika-dunia-5.jpg”>

Memang benar, ketika saya bertemu dengan kelompok-kelompok seperti itu, saya pasti terlihat sangat mengecewakan para anggotanya; bukannya aku dibuat merasa seperti itu oleh mereka. Para astronom optik yang tinggal di klub-klub ini biasanya dapat pulih dari keterkejutan mereka setelah saya akui saya tidak tahu planet, konstelasi, atau bintang apa yang mereka tunjuk, sementara para amatir radio dengan sopan mencoba mengatasi kurangnya pengalaman saya dalam membangun. atau memelihara teleskop radio.

Piring-piring menghiasi atap, garis-garis kawat yang direntangkan melintasi tiang-tiang, dan antena-antena dalam segala bentuk mengarah ke langit. Teknologi ini sangat sederhana dan familiar sehingga mudah untuk berasumsi bahwa mereka yang berada di gudang hanya mencoba memanfaatkan layanan radio atau TV gratis. Namun, bagi saya, saya terlonjak kegirangan saat melihat antena yang dibentuk untuk mendeteksi badai Jupiter atau mengukur jilatan api matahari yang datang.

Orang-orang yang secara sukarela memelihara teleskop ini paling sering adalah pensiunan yang pernah bekerja di bidang-bidang seperti teknik elektro atau ilmu radar. Mereka adalah ahli dalam teknologi radio terestrial yang, setelah pensiun, menggunakan perangkat mereka untuk melihat ke atas – baik karena tantangan atau, sebenarnya, karena dokter mereka mengatakan bahwa mereka tidak boleh lagi membawa tabung optik raksasa di medan yang gelap dan dingin.

Masih banyak astronom radio profesional yang pengetahuan antenanya hampir setara dengan kemampuan horse-whisper – namun saya paling sering bertemu dengan mereka di teleskop yang lebih tua dan lebih kecil, dan lebih jarang di kalangan akademisi generasi saya. Dalam kolaborasi besar, astronom radio seperti ini jarang ditemukan saat ini karena kebutuhan akan skala. Menurut saya, itu sebuah kerugian. Di gudang kelompok amatir yang dingin dan kumuh itulah saya menemukan kembali semangat astronomi radio. Inilah astronom radio sejati, amatir atau bukan.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-6.jpg" data-caption="Ilmu warga Grafik Beacon Meteor Inggris adalah proyek sains warga untuk membangun sistem mempelajari meteor dan ionosfer. Ini terdiri dari suar di dekat Nottingham (kiri) dan empat receiver di seluruh Inggris. Dalam kolaborasi antara radio amatir dan astronomi radio, Radio Society of Great Britain dan British Astronomical Association telah berkontribusi dalam biaya, sementara para sukarelawan menjalankan proyek tersebut. Nigel “Sparky” Cunnington (kanan) dapat melihat jejak meteor yang terdeteksi di Pusat Astronomi Radio di Observatorium Sherwood, Inggris, di mana ia menjadi koordinator astronomi radio. (CC BY Phil Randall, dengan informasi tambahan dari Brian Coleman).” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world -6.jpg”>

Sejarah membayangi markas besar SKA di Jodrell Bank Observatory, yang berada di bawah bayang-bayang teleskop Lovell yang ikonik. Piringan setinggi 76 m ini pernah menjadi antena parabola radio terbesar yang dapat dikendalikan di dunia ketika dibangun pada tahun 1957 dan prestasi konstruksinya yang fenomenal berarti hanya ada dua teleskop yang mampu melampauinya sejak saat itu (dalam Effelsberg, Jerman, Dan Teleskop Bank Hijau di Virginia Barat, AS).

Susunan teleskop radio berskala besar, seperti SKA, adalah langkah penting berikutnya untuk mengumpulkan cahaya di wilayah yang lebih luas. Memang benar, SKA adalah sebuah interferometer, yang salah satu bagiannya terdiri dari 130,000 antena di Gurun Australia Barat, dihubungkan sedemikian rupa sehingga gelombang radio dengan panjang gelombang panjang yang masuk “melihat” area pengumpulan raksasa yang menghindari kendala teknik mesin pada piringan fisik.

Hidangan tunggal mudah untuk diantropomorfisasi dan disukai; Saya menduga susunan 130,000 antena kecil kemungkinannya untuk membangkitkan cinta dan kesetiaan. Mungkin seseorang akan menyukai antena 118,456, yang sepertinya selalu offline pada hari Selasa, tetapi teknisi datalah yang akan tertawa. Para astronom mungkin tidak akan pernah tahu.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-7.jpg" data-caption="Astronomi masa depan Kesan artis terhadap rencana stasiun SKA-Low di Murchison, Australia Barat. Susunan ini akan terdiri dari 131,072 antena frekuensi rendah, masing-masing setinggi 2 m, yang dikelompokkan menjadi 512 stasiun. Komponennya akan dibangun di seluruh dunia. (Hak Cipta: DISR)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide -grup-fisika-dunia-7.jpg”>

Astronom radio nakal

Kurangnya pengetahuan yang terkonsolidasi menimbulkan kekhawatiran bagi beberapa astronom radio, yang mengetahui betapa pentingnya memahami cara pengumpulan data. Saya menemukan salah satu astronom seperti itu di departemen fisika di Universitas California, Berkeley, AS. Sebagai direkturnya Laboratorium Astronomi Radio, Harun Parsons telah memberikan kontribusi besar dalam bidang penelitian saya tentang bintang-bintang pertama, memimpin kolaborasi para ilmuwan dalam pencarian sinyal radio dari alam semesta awal. Bagi saya, mengunjungi labnya adalah pengalaman ajaib. Saya berkeliling, mengangkat lembaran logam dan mengagumi antena yang berbeda-beda sambil mendengarkan dengan penuh semangat saat Parsons berbicara tentang setiap karya, seolah-olah dia adalah seorang kurator seni yang penuh semangat.

Aaron Parsons sekarang adalah apa yang saya anggap sebagai astronom radio nakal, yang mengabaikan evolusi bidang ini menuju kolaborasi global.

Parsons dengan bebas mengungkapkan keprihatinannya – yang mendekati sinisme – mengenai kolaborasi besar, karena perpecahan alami dalam keahlian yang menuntut efisiensi. Memang benar, dia sekarang adalah apa yang saya anggap sebagai astronom radio nakal, yang mengabaikan evolusi bidang tersebut menuju kolaborasi global. Dia bahkan menghabiskan liburannya dengan berkemah sendirian atau bersama putranya di daerah terpencil di AS, mencari ngarai yang sempurna untuk menggantungkan antena buatan tangan terbarunya.

Kecerdasan kolaborasi solonya mengingatkan kita pada Reber dan Lovell. Parsons membuat instrumennya sendiri, selalu mengingat bagaimana dia mengharapkan data tersebut akan terlihat. Dia mengatakan kepada saya bahwa dia akan kesulitan mempercayai analisis ilmuwan lain, kecuali mereka sendiri yang membuat antenanya. Seseorang harus mengetahui instrumennya untuk mengetahui pengaruhnya terhadap data, terlebih lagi ketika sinyal kosmologis terkecil dapat terhapus dengan memodelkan efek antena secara salah.

Pelopor radio: peran abadi 'amatir' dalam astronomi radio

Saat kita memasuki era interferometri yang sangat besar, kita berisiko melepaskan ikatan erat antara teknik elektro dan astronomi. Memang benar, pengetahuan yang dibutuhkan untuk menunjukkan keahlian dalam satu aspek saja kini terlalu besar untuk satu orang, atau bahkan satu program pelatihan PhD. Kebahagiaan dari setiap hubungan yang berkelanjutan bergantung pada menghabiskan waktu bersama dan berkomunikasi secara terbuka. Observatorium besar seperti SKA akan berkembang hanya jika para ilmuwan dan insinyur saling bertukar pengetahuan dan saling menghormati keahlian serta kecintaan terhadap karya mereka. Yang satu tanpa yang lainnya sama saja dengan tidak ada apa-apanya.

Dalam beberapa hal, astronom radio sejati adalah generasi yang sedang sekarat. Mereka ditemukan terutama di teleskop kecil atau di klub amatir; itu pembuat tembikar untuk kesenangan, bukan diterbitkan atau binasa. Saya memahami mengapa kolaborasi besar memerlukan pemisahan yang jelas antara insinyur dan astronom, namun kedua belah pihak perlu belajar sedikit dari bahasa masing-masing sehingga perkawinan penting tidak goyah. Klub astronomi amatir setempat bisa menjadi tempat terbaik untuk melakukan hal itu.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups/