Radioastronomia: dalle radici amatoriali ai gruppi mondiali – Physics World

Radioastronomia: dalle radici amatoriali ai gruppi mondiali – Physics World

Emersa dagli inizi amatoriali nei cortili degli ingegneri radiofonici, la radioastronomia è ora al centro dell'attenzione di consorzi globali d'élite. Emma Chapmann delinea come si è sviluppata la materia e perché è necessario trovare un buon equilibrio tra le sue radici scientifiche e ingegneristiche

Ho pensato molto alla mia identità ultimamente. Quando qualcuno mi chiede cosa faccio, mi descrivo come un radioastronomo, un cosmologo o un astrofisico, a seconda del mio umore e della persona con cui sto parlando. Ma non ho mai veramente sentito di appartenere pienamente a nessuna di queste opzioni. Mi sembrava che la mia ricerca delle prime stelle utilizzando i dati radio non si adattasse del tutto alle tese discussioni dei cosmologi sui paradigmi inflazionistici e sull'energia oscura. Allo stesso modo, quando visitavo i radiotelescopi, il gergo di “ricevitori” e “guadagni” mi scorreva in testa.

"Radioastronomo" è una frase curiosa, poiché raramente si sente gli scienziati attaccarsi così strettamente a qualsiasi altra lunghezza d'onda. Non ho mai sentito la frase “astronomo dei raggi gamma”, per esempio. Ma avendo visitato gruppi di radioastronomi dilettanti nell’ultimo anno, mi sono reso conto che non ho ancora le competenze per definirmi un vero “radioastronomo”. L'etichetta è un distintivo d'onore che non si può guadagnare semplicemente utilizzando i dati raccolti dai radiotelescopi.

<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="Il volto moderno Il Karl G Jansky Very Large Array (VLA) nel New Mexico, negli Stati Uniti, è stato costruito tra il 1973 e il 1981. I suoi 28 radiotelescopi, ciascuno con una parabola da 25 m, sono disposti in un interferometro a forma di Y. (Per gentile concessione: Bettymaya Foott, NRAO/AUI/NSF)” title=”Fare clic per aprire l'immagine in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from- radici-amatoriali-in-tutto-il-mondo-gruppi-fisica-mondo.jpg”>Fila di grandi radiotelescopi al tramonto

Sono un membro attivo della Osservatorio di array di chilometri quadrati (SKAO), un radiotelescopio internazionale attualmente in costruzione in Sud Africa e Australia occidentale. Sebbene la sede del progetto sia l'Osservatorio Jodrell Bank nel Regno Unito, SKAO è un progetto globale con partenariati che si estendono da Australia, Cina, Italia e Paesi Bassi al Portogallo, Sud Africa, Spagna, Svizzera e Regno Unito.

Astronomo contro ingegnere

Secondo l'astrofisico Philip Diamond, direttore generale dello SKAO, gli inviti e gli incontri del progetto spesso abbracciano circa 20 fusi orari. Con un osservatorio così globale e popoloso, non sorprende che molte delle persone che gestiscono il progetto SKA provengano da contesti aziendali. Diamond una volta, quasi scherzando, disse che alcuni non avrebbero mai nemmeno toccato un telescopio. Ma non è una brutta cosa: non sono lì per il loro amore per le stelle. Sono lì perché sanno come far prosperare aziende complesse, in modo che l'utente finale (come me) riceva dati di alta qualità in tempo.

Diamond si è senza dubbio guadagnato il distintivo di “radioastronomo” – infatti, il suo dottorato di ricerca è in materia, e la sua carriera lo ha visto lavorare nella maggior parte delle principali strutture radio del mondo. Parlando con lui, è chiaro che ama l'essenza degli strumenti tanto quanto la scienza che essi consentono. Più in basso nella gerarchia, non tutti hanno una posizione così ampia. Esiste una divisione esplicita tra astronomi e ingegneri, con solo poche eccezioni.

I due consorzi, ingegneria e scienza, tengono anche conferenze separate, anche se non credo che nessuno metterebbe alla prova le tue capacità di saldatura durante l'incontro di ingegneria, per garantirti l'ingresso. Anche se ho partecipato a una conferenza di ingegneria molti anni fa, sono saldamente nel campo della scienza e posso dirti: a volte quella divisione sembra più un abisso. Gli ingegneri si lamentano degli scienziati che chiedono troppo e che non comprendono i limiti della tecnologia. Nel frattempo, alle conferenze scientifiche, gli scienziati disperano a gran voce per qualsiasi cambiamento dell’antenna che diminuisca i loro obiettivi scientifici, lamentandosi del fatto che gli ingegneri non capiscono il potenziale scientifico che sta andando in malora.

Queste conversazioni non riguardano esclusivamente SKA, ma sono pronunciate perché la dimensione della collaborazione è così grande. La stragrande maggioranza dei ricercatori coinvolti ha sede nelle proprie università e aziende in tutto il mondo, non in un luogo dove potrebbero avere la possibilità di incontrarsi e ridurre il tribalismo.

In molti modi, stiamo assistendo al ritorno della radioastronomia alle sue radici, iniziate con un difficile connubio tra astronomia ed ingegneria elettrica. Ci è voluto del tempo perché gli scienziati di questi due campi imparassero a convivere e a insegnare ai loro figli accademici, ma alla fine le università hanno prodotto radioastronomi già pronti che hanno creato le grandi strutture radio degli anni ’1960 e oltre.

Radici ricreative

La radioastronomia è stata pioniera di L'ingegnere dei Bell Labs Karl Jansky e gli scienziati britannici James Stanley Ciao ed Bernard Lovell (vedi riquadri sottostanti). Le loro prime scoperte furono possibili solo grazie alla collaborazione tra ingegneri elettrici, astronomi e dilettanti. Ma con la radioastronomia su larga scala che diventa sempre più una collaborazione tra due specializzazioni forti – ingegneri da un lato e scienziati dall’altro – che dire dei dilettanti tuttofare? C'è ancora spazio per il gruppo che ha giocato un ruolo così vitale nella genesi del settore?

Karl Jansky: l'ingegnere

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-1.jpg" data-caption="L'ingegnere Karl Jansky (nella foto a sinistra negli anni '1930) costruì un'antenna rotante (a destra) per ottenere la copertura dell'intero cielo ad una frequenza di 20.5 MHz. Con “La giostra di Jansky” ha raccolto temporali e uno strano sibilo che si muoveva durante la giornata. (Per gentile concessione: NRAO/AUI/NSF)” title=”Fare clic per aprire l'immagine in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots -to-worldwide-groups-physical-world-1.jpg”>Due foto in bianco e nero: un uomo in un ufficio e una grande struttura metallica su ruote

Nel 1928 Karl Jansky era ingegnere presso Bell Labs negli Stati Uniti, dove il suo compito era ridurre i fastidiosi crepitii sul nuovi servizio radiotelefonico transatlantico che costava 25 dollari al minuto (400 dollari oggi). La maggior parte del rumore che trovò era dovuto a disturbi locali, come i temporali, ma nelle cuffie c'era un sibilo minore e continuo che non riusciva a localizzare. Mettendo a frutto le sue capacità ingegneristiche, Jansky costruì la sua "giostra", una disposizione larga 30 metri di anelli di filo rettangolari che insieme fungevano da antenna, il tutto posizionato su ruote Ford Modello T riproposte. Dopotutto, avvenne durante la Grande Depressione e il denaro scarseggiava.

Seguì un anno frustrante, in cui Jansky inseguì il sibilo attraverso il cielo, inizialmente convinto che provenisse dal sole. Ma nel 1932 si rese conto che la vera fonte era il centro della nostra galassia. Jansky non è arrivato da solo a questa conclusione. La realizzazione si ebbe solo quando un collega astronomo suggerì di tracciare insieme i dati dell'intero anno, e si risolse uno spostamento giornaliero di 4 minuti: l'esatto tempo siderale (tempo determinato dai movimenti apparenti giornalieri delle stelle) che vedete negli oggetti al di fuori del sistema solare. sistema. Sfortunatamente, poiché i Bell Labs non erano coinvolti nella radioastronomia, Jansky non perseguì questa scoperta, ma la sua ricerca fu portata avanti dall'astronomo dilettante Grote Reber.

Grote Reber: il primo radioastronomo

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/2024-03-Chapman-ReberScope_GB60.jpg" data-caption="Il primo radioastronomo Il telescopio autocostruito di Grote Reber è ampiamente considerato il primo radiotelescopio al mondo. Fu originariamente costruito nel 1938 nel cortile della sua casa a Wheaton, Illinois. Quando andò a lavorare per il National Radio Astronomy Observatory negli anni '1960, trasferì il suo telescopio e la sua torre di ricezione a Green Bank nel West Virginia. (Per gentile concessione: NRAO/AUI/NSF)” title=”Fare clic per aprire l'immagine nel popup” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/2024-03-Chapman-ReberScope_GB60.jpg ”>Foto in bianco e nero di un uomo in piedi davanti a un radiotelescopio

Per diversi anni dopo la scoperta di Jansky del 1932, ci fu un radioastronomo in tutto il mondo, ed era un dilettante con la reputazione di eccentrico. Grote Reber, un giovane ingegnere statunitense che lavorava per un produttore di apparecchiature radio a Chicago, aveva divorato la letteratura prebellica di Jansky e aveva contattato vari dipartimenti accademici chiedendo quando avrebbero dato seguito a questa scoperta chiaramente importante. Fu ripetutamente respinto e alla fine, annoiato dalla mancanza di rispetto da parte degli astronomi professionisti, nel 1936 decise di costruire un radiotelescopio nel giardino sul retro di sua madre.

Utilizzando le sue capacità di ingegnere radiofonico, Reber ha elaborato la forma migliore per la parabola (una parabola che fungerebbe da modello per la maggior parte delle future parabole radiofoniche). Poi si prese un'estate libera dal lavoro e un anno di stipendio dalla banca e costruì un'antenna parabolica di 9.6 m. I vicini temevano che potesse cambiare il tempo, i piloti hanno cambiato rotta per evitarlo e i bambini in età scolare lo usavano come struttura per arrampicarsi quando non guardavano.

Reber, imperterrito, confermò prima gli esperimenti di Jansky e poi mappò l'intero cielo radiofonico all'inizio degli anni '1940, scoprendo la prima radiogalassia, Cygnus A. Effettuò anche alcune delle prime misurazioni della radioastronomia solare, quando gli astronomi professionisti si stavano ancora rendendo conto delle potenzialità della radioastronomia dopo la declassificazione dei documenti avvenuta dopo la seconda guerra mondiale. Man mano che i risultati di Reber (e più tardi quelli di James Stanley Hey e Bernard Lovell) divennero più conosciuti, ci fu una corsa a osservare il cielo radio.

Quelli con un background di fisica potevano costruire l'attrezzatura ma non avevano la minima idea di cosa stavano rilevando. Nel frattempo, gli astronomi sapevano cosa volevano vedere, ma non riuscivano a capirne l'ingegneria elettrica. In questi primi anni, gli accademici potevano offrire solo la metà delle competenze di un vero radioastronomo: potevano comprendere l'esperimento o comprendere i risultati. Reber sembrava essere l'unica persona in grado di fare entrambe le cose. Da solo, nel giardino di sua madre, Reber fu il primo radioastronomo, amatoriale o professionista, e tale rimase per oltre un decennio.

James Stanley Ehi: l'insegnante

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/2024-03-Chapman-Hey.jpg" data-caption="L'insegnante James Stanley Hey nel 1958 alla Meudon House in Inghilterra. (Fotografia di Leo Goldberg, cortesia AIP Emilio Segrè Visual Archives)” title=”Clicca per aprire l'immagine in popup” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/2024-03-Chapman -Ehi.jpg”>Fotografia in bianco e nero di un uomo in giacca e cravatta all'esterno di una grande casa

Nel 1942 la rete di difesa radar della Royal Air Force britannica (RAF) fallì per due giorni durissimi. Il fisico James Stanley Hey si trovò incaricato di capire il motivo del fallimento. All'inizio della Seconda Guerra Mondiale era stato arruolato dall'insegnamento della fisica alla Burnley Grammar School nel Lancashire, quando si unì alla Gruppo di ricerca sulle operazioni dell'Esercito. Hey aveva ricevuto un breve briefing di radioingegneria ed era stato messo a capo di una squadra responsabile del miglioramento del radar per i cannoni antiaerei. Confrontando i tempi e la portata del blackout di ciascuna stazione radar, Hey dedusse che la fonte del guasto del radar era il Sole.

Se fosse stato un astronomo Hey sarebbe rimasto perplesso, poiché la maggior parte degli astronomi dell'epoca sapeva che c'erano stati solo fallimenti nei tentativi di rilevare le onde radio solari. Persino Thomas Edison non c'era riuscito. Come insegnante di fisica, tuttavia, Hey non aveva tali preconcetti e ammise prontamente la propria ignoranza. È arrivato addirittura a chiamare il Osservatorio reale di Greenwich per chiedere se c'era qualcosa che non andava con il Sole. Si dà il caso che ci sia stato, come hanno confermato gli astronomi di Greenwich. Infatti, Hey scoprì che durante la finestra esatta in cui le stazioni radar si trovavano sopraffatte dal rumore, una mostruosa macchia solare era fiorita sulla superficie del Sole.

A quel tempo, la RAF dovette essere contenta che la fonte non fosse una nuova tecnologia di disturbo tedesca e grata che non ci fosse stato un raid mentre le difese erano cieche. Dopo la guerra, con il suo lavoro declassificato, Hey iniziò a tenere conferenze, ma la comunità astronomica non fu gentile. Chi era quest'uomo, niente meno che un insegnante, per dire loro che il Sole emette onde radio? Ridicolo!

Fortunatamente, la sua conferma arrivò rapidamente quando, nel 1946, un’altra gigantesca macchia solare attraversò il disco solare e produsse la stessa interferenza. A questo punto, la radioastronomia si affermò come una professione seria in tutto il mondo, e Hey e altri fisici (incluso Bernard Lovell) recuperarono apparecchiature radar in disuso in tempo di guerra e costruirono i propri dispositivi di ascolto. Questa volta, però, non erano puntati contro gli aerei nemici, ma verso le stelle.

Bernard Lovell: il fisico

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-4.jpg" data-caption="Il fisico Bernard Lovell ha utilizzato campi remoti di proprietà dell'Università di Manchester presso la Jodrell Bank per installare apparecchiature radar rimaste dal tempo di guerra. Successivamente scelse questo sito per la costruzione del telescopio Mark I, ora ribattezzato Lovell Telescope. (Per gentile concessione: Jodrell Bank Centre for Astrophysicals, University of Manchester)” title=”Fare clic per aprire l'immagine in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from -amateur-roots-to-worldwide-groups-physical-world-4.jpg”>Due foto in bianco e nero: un uomo in giacca e cravatta e un grande telescopio in costruzione

Quando nel 1939 scoppiò la seconda guerra mondiale, Bernard Lovell era un ricercatore presso l'Università di Manchester, nel Regno Unito, dove visualizzava le tracce delle particelle ionizzanti attraverso il vapore in una camera a nebbia. Lovell era stato arruolato per sviluppare unità radar portatili, ma soffrivano di una fastidiosa fonte di interferenza. Alla fine i falsi segnali furono attribuiti a sciami di particelle che interagivano con la ionosfera e creavano emittenti di onde radio: una scoperta fortuita per Lovell. Dopo aver lottato con le camere a nebbia da tavolo, si rese conto che poteva fare affidamento sull'atmosfera terrestre sia come acceleratore di particelle che come camera a nebbia.

Dopo la guerra, Lovell e altri – compreso il suo collega di guerra James Hey – “salvarono” alcune apparecchiature radar in disuso e le installarono nei campi di un piccolo avamposto dell’Università di Manchester, a Banca Jodrell. La posizione tranquilla avrebbe dovuto significare che poteva sentire il ping del radar che rilevava le tracce di una pioggia di particelle una volta all'ora. Ma, con sua sorpresa, udì una cacofonia. Hey suggerì che i segnali di Lovell potrebbero invece essere dovuti all'ingresso di una roccia spaziale nell'atmosfera terrestre. Le scie ionizzate lasciate da queste meteore rifletterebbero i segnali radio, rivelando la loro posizione.

Lovell, non qualificato in alcun modo per pensare alle meteore, scoprì presto che nemmeno gli astronomi professionisti avevano né il tempo né la voglia di usare i loro preziosi telescopi per studiarle. Lasciarono questo compito ai dilettanti. E fu così che Lovell si convinse Manning Prentice – avvocato di giorno, astronomo dilettante di notte – per unirsi a lui a Jodrell Bank durante la prossima grande pioggia di meteoriti. Prentice si sdraiava sulla sua sdraio e gridava quando e dove vedeva una meteora. Ogni volta, Lovell girava l'apparecchiatura radar in quella direzione e gridava se c'erano segnali sullo schermo radar.

Divenne subito evidente che Lovell aveva effettivamente registrato sciami meteorici. Le camere a nebbia e la fisica delle particelle ormai dimenticate, Lovell iniziò a raccogliere fondi per costruirle Mark I Telescope presso Jodrell Bank (in seguito ribattezzato Lovell Telescope) e iniziò il percorso che lo avrebbe portato a diventare uno dei più grandi radioastronomi del 20° secolo. Bastavano lezioni da un dilettante.

La parola "dilettante" ha due significati comuni: "colui che si impegna in un'attività, studio, scienza o sport come passatempo piuttosto che come professione" e "colui che manca di esperienza e competenza in un'arte o scienza". Dal giardinaggio al fai da te, ci sono molte attività in cui non sono retribuito e sono incompetente, quindi la questione deve andare più in profondità. In effetti, la radice latina della parola è dilettante, che significa "amante". Letteralmente, essere un dilettante in un'attività significa amarla, avere una passione per essa.

Si scopre che avevo giudicato ingiustamente coloro che si dedicano a hobby amatoriali, non ultimo nel campo che pensavo di conoscere meglio di chiunque altro: la radioastronomia. Gli astronomi dilettanti potrebbero non essere pagati o produrre articoli accademici di alto profilo, ma i segnali acustici di una meteora e il sibilo della Via Lattea nelle loro cuffie li fanno brillare di gioia.

Durante la ricerca di un equivalente moderno del pioniere radioastronomo amatoriale statunitense Grote Reber (vedi riquadro sopra), mi sono imbattuto in numerose associazioni di club di radioastronomia amatoriale che osservavano di tutto, dai bracci di spirale galattici alle, sorprendentemente, pulsar. Dopo aver parlato con alcuni, incluso il Gruppo di radioastronomia amatoriale britannico, le Lincoln Club di astronomia amatoriale, e il Club di astronomia amatoriale di Sutton e Mansfield – Mi sono reso conto che da nessuna parte mi sento più un dilettante che in un club di astronomia amatoriale.

<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="Progetto passione Il radioastronomo amatoriale Laurence Newell sta attualmente costruendo un osservatorio che chiama "Area Fifty One and Three Quarters" nel Suffolk, nel Regno Unito, come progetto di pensionamento. L'osservatorio comprende diverse parabole donate in vari stati di costruzione. Includono due parabole da 4 m completamente orientabili (che possono, con sforzo, essere utilizzate per la ricezione delle pulsar) e due parabole da 3 m che fungono da interferometro a 1420 MHz. Newell sta anche sviluppando un ricevitore per le risonanze di Schumann. (Per gentile concessione: Dr Laurence Newell)” title=”Fare clic per aprire l'immagine in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to -worldwide-groups-fisica-mondo-5.jpg”>Fila di diversi telescopi su un prato di fronte a un basso edificio in pietra

In effetti, quando incontro tali gruppi, devo sembrare una grande delusione ai membri; non che mi abbiano mai fatto sentire così da loro. Gli astronomi ottici residenti in questi club di solito fanno bene a riprendersi dalle loro pause scioccate dopo che ammetto di non sapere quale pianeta, costellazione o stella stanno indicando, mentre i radioamatori cercano educatamente di superare la mia inesperienza nella costruzione o la manutenzione dei radiotelescopi.

I piatti adornano i tetti, le linee di filo si allungano sui pali e le antenne di tutte le forme puntano verso il cielo. La tecnologia è così semplice e familiare che è facile supporre che quelli nei capannoni stiano solo cercando di attingere a un servizio radiofonico o televisivo gratuito. A me, però, sussulto di eccitazione quando vedo le antenne modellate per captare le tempeste di Giove o misurare i brillamenti solari in arrivo.

Le persone che si occupano volontariamente della manutenzione di questi telescopi sono spesso uomini in pensione che lavoravano in campi come l'ingegneria elettrica o la scienza radar. Sono esperti di tecnologia radio terrestre che, dopo il pensionamento, hanno rivolto i loro dispositivi per guardare in alto – o per pura sfida o, in verità, perché i loro medici hanno detto loro che non dovrebbero più trasportare i loro enormi tubi ottici lungo campi bui e ghiacciati.

Ci sono ancora molti radioastronomi professionisti con una conoscenza delle loro antenne che sfiora il livello del sussurro dei cavalli, ma li ho incontrati soprattutto nei telescopi più vecchi e più piccoli e meno frequentemente tra la mia generazione di accademici. Nelle grandi collaborazioni, radioastronomi come questo sono rari al giorno d’oggi, a causa di una necessità di scala. A mio avviso, questa è una perdita. È stato nei capannoni freddi e fatiscenti dei gruppi amatoriali che ho riscoperto lo spirito della radioastronomia. Ecco i veri radioastronomi, dilettanti o meno.

<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="Scienza dei cittadini I Faro meteoritico del Regno Unito è un progetto di scienza dei cittadini per costruire un sistema per studiare le meteore e la ionosfera. Comprende un faro vicino a Nottingham (a sinistra) e quattro ricevitori in tutto il Regno Unito. In una collaborazione tra radioamatori e radioastronomia, sia la Radio Society of Great Britain che la British Astronomical Association hanno contribuito ai costi, mentre i volontari gestiscono il progetto. Nigel "Sparky" Cunnington (a destra) è in grado di osservare le tracce delle meteore rilevate al Centro di Radioastronomia dell'Osservatorio di Sherwood, nel Regno Unito, dove è coordinatore della radioastronomia. (CC BY Phil Randall, con informazioni aggiuntive da Brian Coleman).” title=”Fai clic per aprire l'immagine nel popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world -6.jpg”>Due foto: un radiofaro e un uomo seduto alla scrivania che guarda diversi monitor di dati

La storia incombe sul quartier generale della SKA presso l'Osservatorio Jodrell Bank, seduto all'ombra dell'iconico telescopio Lovell. Questa parabola da 76 m era una volta la più grande parabola radio orientabile del mondo quando fu costruita nel 1957 e l'impresa fenomenale della sua costruzione fa sì che solo due telescopi l'abbiano superata da allora (in Effelsberg, Germania, e il Telescopio Green Bank nel West Virginia, Stati Uniti).

Gli array di radiotelescopi su larga scala, come lo SKA, rappresentano il passo successivo fondamentale per raccogliere la luce su aree più grandi. In effetti, lo SKA è un interferometro, una parte del quale comprende 130,000 antenne nel deserto dell’Australia occidentale, collegate in modo che le onde radio a lunga lunghezza d’onda in arrivo “vedano” un’area di raccolta gigante che elude i vincoli di ingegneria meccanica di un’antenna parabolica fisica.

Un piatto singolare è facile da antropomorfizzare e amare; Ho il sospetto che un array di 130,000 antenne abbia meno probabilità di indurre altrettanto amore e lealtà. Forse qualcuno svilupperà una simpatia per l'antenna 118,456, che sembra sempre sfacciatamente offline di martedì, ma sarà l'ingegnere dei dati a ridere. L’astronomo probabilmente non lo saprà mai.

<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="L'astronomia del futuro Rappresentazione artistica delle stazioni SKA-Low pianificate a Murchison, Australia occidentale. Questo array comprenderà 131,072 antenne a bassa frequenza, ciascuna alta 2 metri, raggruppate in 512 stazioni. I componenti saranno costruiti in tutto il mondo. (Copyright: DISR)” title=”Fai clic per aprire l'immagine nel popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide -groups-fisica-mondo-7.jpg”>Vasta area desertica con diversi gruppi circolari di centinaia di piccole antenne

Radioastronomo canaglia

Questa mancanza di conoscenze consolidate è motivo di preoccupazione per alcuni radioastronomi, che sanno quanto sia importante capire come vengono raccolti i dati. Ho trovato uno di questi astronomi nel dipartimento di fisica dell'Università della California, Berkeley, negli Stati Uniti. In qualità di direttore del suo Laboratorio di radioastronomia, Aaron Parsons ha dato importanti contributi nel mio campo di ricerca sulle prime stelle, guidando una collaborazione di scienziati nella loro ricerca di segnali radio provenienti dall'universo primordiale. Per me visitare il suo laboratorio è stata un'esperienza magica. Mi sono lanciato in giro, sollevando fogli di metallo e ammirando le diverse antenne mentre ascoltavo estasiato mentre Parsons parlava di ogni pezzo, come se fosse un appassionato curatore d'arte.

Aaron Parsons è ora quello che mi piace pensare come un radioastronomo disonesto, che volta le spalle all'evoluzione del campo verso la collaborazione globale

Parsons esprime liberamente la sua preoccupazione – al limite del cinismo – riguardo alle grandi collaborazioni, a causa della naturale divisione delle competenze che l’efficienza impone. In effetti, ora è quello che mi piace pensare come un radioastronomo disonesto, che volta le spalle all’evoluzione del campo verso la collaborazione globale. Trascorre anche le vacanze in campeggio da solo o con suo figlio in parti isolate degli Stati Uniti, alla ricerca del canyon perfetto su cui appendere la sua nuova antenna fatta a mano.

L'ingegnosità della sua collaborazione solista ricorda apertamente Reber e Lovell. Parsons costruisce i propri strumenti, tenendo sempre presente come si aspetta che appariranno i dati. Mi dice che faticherebbe a fidarsi dell'analisi di qualsiasi altro scienziato, a meno che non abbiano costruito loro stessi le antenne. Bisogna conoscere lo strumento per conoscerne l'effetto sui dati, tanto più che mai quando il più piccolo segnale cosmologico può essere cancellato modellando in modo errato l'effetto di un'antenna.

Mentre entriamo in un’era di immensa interferometria, rischiamo di spezzare lo stretto connubio tra ingegneria elettrica e astronomia. In effetti, la conoscenza richiesta per dimostrare competenza in qualsiasi aspetto è ormai troppo grande per una persona, o anche per un programma di formazione di dottorato. La felicità di ogni relazione continua dipende dal trascorrere del tempo insieme e dalla comunicazione aperta. Grandi osservatori come lo SKA prospereranno solo grazie allo scambio di conoscenze tra scienziati e ingegneri e al rispetto reciproco delle competenze e dell'amore per il proprio mestiere. L'uno senza l'altro è come niente.

In un certo senso, i veri radioastronomi sono una razza in via di estinzione. Si trovano principalmente nei telescopi più piccoli o nei club amatoriali; è vasaio per piacere, non pubblicare o morire. Capisco perché le grandi collaborazioni necessitano di una chiara divisione tra ingegneri e astronomi, ma entrambe le parti devono imparare un po' la lingua dell'altro in modo che l'essenziale connubio di menti non vacilli. Il tuo club di astronomia amatoriale locale potrebbe benissimo essere il posto migliore per fare proprio questo.

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