Radyo astronomisi: amatör köklerden dünya çapındaki gruplara – Fizik Dünyası

Son zamanlarda kimliğim hakkında çok düşünüyorum. Birisi bana ne iş yaptığımı sorduğunda, ruh halime ve kiminle konuştuğuma bağlı olarak kendimi bir radyo astronomu, bir kozmolog veya bir astrofizikçi olarak tanımlarım. Ancak hiçbir zaman bu seçeneklerin hiçbirine tamamen ait olduğumu hissetmedim. Bana öyle geliyordu ki, radyo verilerini kullanarak ilk yıldızları bulma çabam, kozmologların şişme paradigmaları ve karanlık enerji hakkındaki gergin tartışmalarıyla pek uyuşmuyordu. Benzer şekilde, radyo teleskoplarını ziyaret ederken, "alıcılar" ve "kazançlar" jargonu kafamdan aktı.

Bilim adamlarının kendilerini başka herhangi bir dalga boyuna bu kadar yakından bağladıklarını nadiren duyduğumuzdan, "Radyo gökbilimcisi" ilginç bir ifadedir. Mesela “gama ışını gökbilimcisi” ifadesini hiç duymadım. Ancak geçen yıl amatör radyo gökbilimci gruplarını ziyaret ettiğimde, henüz kendimi gerçek bir "radyo gökbilimcisi" olarak adlandıracak beceriye sahip olmadığımı fark ettim. Bu etiket, kişinin yalnızca radyo teleskoplarından alınan verileri kullanarak kazanamayacağı bir onur madalyasıdır.

<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="Modern yüz ABD'nin New Mexico kentinde bulunan Karl G Jansky Çok Büyük Dizi (VLA), 1973 ile 1981 yılları arasında inşa edildi. Her biri 28 m'lik çanak içeren 25 radyo teleskopu, Y şeklinde bir girişimölçer içinde düzenlenmiştir. (Nezaket: Bettymaya Foott, NRAO/AUI/NSF)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from- amatör-köklerden-dünya çapında-gruplara-fizik-dünyası.jpg”>

aktif bir üyesiyim Kare Kilometre Dizisi Gözlemevi (SKAO), şu anda Güney Afrika ve Batı Avustralya'da yapım aşamasında olan uluslararası bir radyo teleskop. Projenin merkezi Birleşik Krallık'taki Jodrell Bank Gözlemevi olmasına rağmen SKAO, Avustralya, Çin, İtalya ve Hollanda'dan Portekiz, Güney Afrika, İspanya, İsviçre ve Birleşik Krallık'a kadar uzanan ortaklıklara sahip küresel bir projedir.

Astronom mühendise karşı

Astrofizikçilere göre SKAO Genel Müdürü Philip Diamond, projenin çağrıları ve toplantıları genellikle yaklaşık 20 saat dilimini kapsıyor. Bu kadar küresel ve kalabalık bir gözlemevi varken, SKA'yı projelendiren kişilerin çoğunun iş geçmişine sahip olması şaşırtıcı değil. Diamond bir keresinde bazılarının teleskopa bile dokunmayacağını söyleyerek yarı şakacı bir şekilde şaka yapmıştı. Ama bu kötü bir şey değil; yıldızlara olan aşkları için orada değiller. Oradalar çünkü karmaşık şirketlerin gelişimini nasıl sürdüreceklerini biliyorlar, böylece son kullanıcıya (benim gibi) zamanında yüksek kalitede veri akışı sağlanabiliyor.

Diamond şüphesiz "radyo gökbilimcisi" unvanını kazanmıştır; gerçekten de doktorası bu alandadır ve kariyeri onu dünyadaki başlıca radyo tesislerinin çoğunda çalışırken bulmuştur. Onunla konuştuğumuzda, enstrümanların kemiklerini, mümkün kıldıkları bilim kadar sevdiği açıkça görülüyor. Hiyerarşinin aşağısında herkes bu kadar geniş bir konuma sahip değildir. Gökbilimciler ve mühendisler arasında yalnızca birkaç istisna dışında açık bir ayrım vardır.

Mühendislik ve bilim konsorsiyumunun ayrı konferansları bile var, ancak mühendislik buluşmasında kimsenin lehimleme becerilerinizi test edip size giriş izni vereceğini sanmıyorum. Yıllar önce bir mühendislik konferansına katılmış olsam da, bilim kampına sıkı sıkıya bağlıyım ve size şunu söyleyebilirim: bazen bu bölünme daha çok bir uçurum gibi geliyor. Mühendisler, çok fazla şey isteyen ve teknolojinin sınırlarını anlamayan bilim adamlarından yakınıyorlar. Bu arada, bilim konferanslarında bilim adamları, kendi bilim hedeflerini azaltacak herhangi bir anten değişikliğinden yüksek sesle umutsuzluğa kapılıyor ve mühendislerin boşa giden bilim potansiyelinin anlamadığından şikayet ediyorlar.

Bu konuşmalar sadece SKA'ya özgü değil ama işbirliğinin boyutu çok büyük olduğu için dile getiriliyor. Katılan araştırmacıların büyük çoğunluğu, kabilecilikle tanışıp onları azaltma şansına sahip olabilecekleri tek bir yerde değil, dünya çapındaki üniversitelerinde ve şirketlerinde bulunuyor.

Birçok yönden radyo astronomisinin, astronomi ile elektrik mühendisliği arasındaki huzursuz evlilikle başlayan köklerine geri döndüğünü görüyoruz. Bu iki alandaki bilim adamlarının birlikte yaşamayı ve akademik nesillerine eğitim vermeyi öğrenmeleri zaman aldı; ancak sonunda üniversiteler, 1960'ların ve sonrasının harika radyo tesislerini yaratan hazır radyo gökbilimcilerini yetiştirdi.

Eğlence kökleri

Radyo astronomisinin öncüsü oldu Bell Laboratuvarları mühendisi Karl Jansky ve İngiliz bilim adamları James Stanley Hey ve Bernard Lovell (aşağıdaki kutulara bakın). İlk keşifler ancak elektrik mühendisleri, gökbilimciler ve amatörlerin birlikte çalışması sayesinde mümkün oldu. Ancak büyük ölçekli radyo astronomisinin, bir yanda mühendisler, diğer yanda bilim adamları olmak üzere iki keskin uzman arasında giderek artan bir işbirliği haline gelmesiyle birlikte, her işi bilen amatörler ne olacak? Alanın doğuşunda böylesine hayati bir rol oynayan gruba hâlâ yer var mı?

"Amatör" kelimesinin iki ortak anlamı vardır: "Bir meslekten ziyade bir uğraş, çalışma, bilim veya sporla uğraşan kişi" ve "bir sanat veya bilim dalında deneyim ve yeterlilikten yoksun kişi". Bahçıvanlıktan DIY'e kadar hem ücretsiz hem de beceriksiz olduğum birçok beceri var ve bu yüzden konu bundan daha derine inmeli. Aslında kelimenin Latince kökü amator, "sevgili" anlamına gelir. Kelimenin tam anlamıyla bir arayışta amatör olmak, onu sevmek, ona tutku duymaktır.

Amatör hobilerle uğraşanları haksız yere yargıladığım ortaya çıktı, özellikle de herkesten daha iyi bildiğimi düşündüğüm alanda: radyo astronomisi. Amatör gökbilimciler maaş alamayabilir veya yüksek profilli akademik makaleler üretemeyebilirler, ancak bir meteorun uğultuları ve kulaklıklarındaki Samanyolu'nun tıslaması onları neşeyle ışıldatıyor.

Öncü ABD'li amatör radyo astronomu Grote Reber'in (yukarıdaki kutuya bakın) modern bir eşdeğerini ararken, galaktik sarmal kollardan şaşırtıcı bir şekilde pulsarlara kadar her şeyi gözlemleyen çok sayıda amatör radyo-astronomi kulübü derneğiyle karşılaştım. Birkaç kişiyle konuştuktan sonra – aralarında İngiliz Amatör Astronomi Radyosu Astronomi Grubu, Lincoln Amatör Astronomi Kulübü, Ve Sutton ve Mansfield Amatör Astronomi Kulübü – Hiçbir yerde kendimi amatör astronomi kulübü kadar amatör hissetmediğimi fark ettim.

<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="Tutku projesi Amatör radyo gökbilimcisi Laurence Newell şu anda bir emeklilik projesi olarak İngiltere'nin Suffolk kentinde "Elli Bir ve Üç Çeyrek Bölge" adını verdiği bir gözlemevi inşa ediyor. Gözlemevi, çeşitli inşaat durumlarında bağışlanan çeşitli yemeklerden oluşmaktadır. Bunlar iki adet tamamen yönlendirilebilir 4 m'lik çanak (çaba ile pulsar alımı için kullanılabilecek) ve 3 MHz'de interferometre görevi gören iki adet 1420 m'lik çanak içerir. Newell ayrıca Schumann rezonansları için bir alıcı geliştiriyor. (Nezaket: Dr Laurence Newell)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to -dünya çapında-gruplar-fizik-dünya-5.jpg”>

Aslında bu tür gruplarla tanıştığımda üyelere büyük bir hayal kırıklığı gibi görünüyorum; onlar yüzünden bana asla böyle hissettirilmedi. Bu kulüplerde yaşayan optik gökbilimciler, ben hangi gezegeni, takımyıldızı ya da yıldızı işaret ettiklerini bilmediğimi itiraf ettikten sonra genellikle şok edici duraksamalarını atlatmakta başarılı olurlar; radyo amatörleri ise kibarca benim inşa etme konusundaki deneyim eksikliğimi aşmaya çalışırlar. veya radyo teleskoplarının bakımını yapmak.

Yemekler çatıları süslüyor, direkler boyunca uzanan tel hatları ve her şekildeki antenler gökyüzüne bakıyor. Teknoloji o kadar basit ve tanıdık görünüyor ki barakalardakilerin sadece ücretsiz bir radyo veya TV hizmetinden yararlanmaya çalıştıklarını varsaymak kolay. Ancak bana göre, Jüpiter'in fırtınalarını toplayacak veya gelen güneş patlamalarını ölçecek şekilde şekillendirilmiş antenleri görünce heyecandan sıçrıyorum.

Bu teleskopların bakımını gönüllü olarak yapan kişiler çoğunlukla elektrik mühendisliği veya radar bilimi gibi alanlarda çalışan emekli erkeklerdir. Onlar, emekli olduktan sonra cihazlarını yukarıya doğru çeviren karasal radyo teknolojisi uzmanlarıdır; ya sırf meydan okumak için, ya da doktorları onlara artık karanlık, buzlu alanlar boyunca hantal optik tüplerini taşımamaları gerektiğini söylediği için.

Antenleri hakkında bilgisi atların fısıldayabileceği düzeyde olan çok sayıda profesyonel radyo gökbilimcisi hala var; ancak onlarla çoğunlukla daha eski, daha küçük teleskoplarda ve daha az sıklıkla benim kuşağımdaki akademisyenler arasında tanıştım. Büyük işbirliklerinde, ölçek gerekliliği nedeniyle bu günlerde bunun gibi radyo gökbilimcileri nadirdir. Bana göre bu bir kayıptır. Radyo astronomisinin ruhunu amatör grupların soğuk, köhne barakalarında yeniden keşfettim. Amatör olsun ya da olmasın gerçek radyo gökbilimcileri buradaydı.

<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="Vatandaş bilimi The Birleşik Krallık Meteor İşareti meteorları ve iyonosferi incelemek için bir sistem kurmayı amaçlayan bir vatandaş bilimi projesidir. Nottingham yakınlarında bir işaret ışığı (solda) ve Birleşik Krallık genelinde dört alıcıdan oluşuyor. Amatör radyo ve radyo astronomisi arasındaki işbirliğiyle, hem Büyük Britanya Radyo Topluluğu hem de İngiliz Astronomi Derneği maliyetlere katkıda bulunurken, projeyi gönüllüler yürütüyor. Nigel “Sparky” Cunnington (sağda), radyo astronomi koordinatörü olduğu Birleşik Krallık'taki Sherwood Gözlemevi'ndeki Radyo Astronomi Merkezi'nde tespit edilen meteorların izlerine bakabiliyor. (CC BY Phil Randall, Brian Coleman'dan ek bilgilerle birlikte).” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world -6.jpg”>

Tarih, ikonik Lovell teleskopunun gölgesinde bulunan Jodrell Bank Gözlemevi'ndeki SKA genel merkezi üzerinde büyük bir öneme sahiptir. Bu 76 m'lik çanak, 1957'de inşa edildiğinde bir zamanlar dünyanın en büyük yönlendirilebilir radyo anteniydi ve yapımının olağanüstü başarısı, o zamandan bu yana yalnızca iki teleskopun onu geçebildiği anlamına geliyor (XNUMX'de). Effelsberg, Almanya, Ve Yeşil Banka Teleskopu Batı Virginia, ABD'de).

SKA gibi büyük ölçekli radyo teleskop dizileri, daha geniş alanlara ışık toplamak için bir sonraki hayati adımdır. Gerçekten de SKA, bir kısmı Batı Avustralya Çölü'nde bulunan 130,000 antenden oluşan bir interferometredir ve gelen uzun dalga boylu radyo dalgalarının, fiziksel bir çanağın mekanik mühendislik kısıtlamalarını aşan dev bir toplama alanını "görmesini" sağlayacak şekilde birbirine bağlanmıştır.

Tekil bir yemeği antropomorfize etmek ve sevmek kolaydır; 130,000 anten dizisinin bu kadar sevgi ve sadakat yaratma ihtimalinin daha düşük olduğunu düşünüyorum. Belki birileri Salı günleri her zaman küstahça çevrimdışı olan 118,456 numaralı antenden hoşlanmaya başlayacaktır, ancak kıkırdayan kişi veri mühendisi olacaktır. Astronom muhtemelen hiçbir zaman bilemeyecek.

<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="Geleceğin astronomisi Sanatçının Batı Avustralya'nın Murchison kentinde planlanan SKA-Low istasyonlarına ilişkin izlenimi. Bu dizi, her biri 131,072 m yüksekliğinde ve 2 istasyon halinde gruplandırılmış 512 düşük frekanslı antenden oluşacaktır. Bileşenler dünyanın her yerinde üretilecek. (Telif hakkı: DISR)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide -gruplar-fizik-dünya-7.jpg”>

Sahtekar radyo astronomu

Bu birleştirilmiş bilgi eksikliği, verilerin nasıl toplandığını anlamanın ne kadar önemli olduğunu bilen bazı radyo astronomları için endişe kaynağıdır. ABD'nin Berkeley kentindeki Kaliforniya Üniversitesi'nin fizik bölümünde böyle bir gökbilimci buldum. Onun yöneticisi olarak Radyo Astronomi Laboratuvarı, Harun Parsons İlk yıldızlarla ilgili araştırma alanıma büyük katkılarda bulundu ve erken evrenden radyo sinyalleri arayışında bilim adamlarının işbirliğine öncülük etti. Benim için laboratuvarını gezmek büyülü bir deneyimdi. Parsons'ın sanki tutkulu bir sanat küratörü gibi her bir parça hakkında konuşmasını coşkuyla dinlerken, metal levhaları kaldırarak ve farklı antenlere hayran kalarak etrafta dolandım.

Aaron Parsons artık alanın küresel iş birliğine doğru evrimine sırtını dönmüş, serseri bir radyo gökbilimcisi olarak düşünmekten hoşlandığım kişidir.

Parsons, verimliliğin gerektirdiği uzmanlıktaki doğal bölünme nedeniyle, büyük işbirliklerine ilişkin - şüpheciliğe varan - endişesini özgürce ifade ediyor. Aslına bakılırsa, o, artık alanın küresel işbirliğine doğru evrimine sırtını dönen, serseri bir radyo gökbilimcisi olarak düşünmekten hoşlandığım kişidir. Hatta tatillerini tek başına ya da oğluyla birlikte ABD'nin izole bölgelerinde kamp yaparak, en yeni el yapımı antenini asabileceği mükemmel kanyonu arayarak geçiriyor.

Solo işbirliğinin yaratıcılığı açıkça Reber ve Lovell'ı anımsatıyor. Parsons, verilerin nasıl görüneceğini beklediğini her zaman aklında tutarak kendi araçlarını oluşturuyor. Bana, antenleri kendileri yapmadıkları sürece başka herhangi bir bilim insanının analizine güvenme konusunda zorluk çekeceğini söyledi. Veriler üzerindeki etkisini bilmek için cihazın bilinmesi gerekir; en küçük kozmolojik sinyalin, bir anten etkisinin yanlış modellenmesiyle silinebildiği durumlarda, her zamankinden daha fazla.

Radyo öncüleri: Radyo astronomisinde 'amatörlerin' kalıcı rolü

Artık muazzam bir interferometri çağına girerken, elektrik mühendisliği ile astronomi arasındaki sıkı evliliği bozma riskiyle karşı karşıyayız. Gerçekten de, herhangi bir konuda uzmanlığı göstermek için gereken bilgi artık tek bir kişi, hatta tek bir doktora eğitim programı için çok fazla. Devam eden herhangi bir ilişkinin mutluluğu, birlikte vakit geçirmeye ve açıkça iletişim kurmaya bağlıdır. SKA gibi büyük gözlemevleri yalnızca bilim insanları ve mühendislerin bilgi alışverişinde bulunması ve birbirlerinin uzmanlığına ve zanaatlarına olan sevgisine saygı duymasıyla başarılı olacaktır. Biri olmadan diğeri hiçbir şey kadar iyidir.

Bazı açılardan gerçek radyo gökbilimcileri ölmekte olan bir türdür. Çoğunlukla daha küçük teleskoplarda veya amatör kulüplerde bulunurlar; zevk için çömlekçilik yapıyor, yayınlamak ya da yok olmak için değil. Büyük işbirliklerinin neden mühendisler ve gökbilimciler arasında açık bir ayrıma ihtiyaç duyulduğunu anlıyorum, ancak temel fikir evliliğinin bozulmaması için her iki tarafın da diğerinin dilini biraz öğrenmesi gerekiyor. Yerel amatör astronomi kulübünüz bunu yapmak için en iyi yer olabilir.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups/