Hangok a világegyetemből

AZ ÉBREDJETEK! AUSZTRÁLIAI ÍRÓJÁTÓL

EGY KENGURU felkapja a fejét, felálló fülével próbálja kivenni, honnan is jön a nesz. A hangot egy rádiótávcső antennái bocsátják ki, melyek lassan mozognak pályájukon. Ebben a nyugodt, vidéki környezetben az antennák is, és a kenguru is mozdulatlanná válnak, mintha csak a csend dermesztené meg őket — furcsa keveredése ez a természetnek és a tudománynak.

Gyakran látni ilyesmit az ausztráliai Új-Dél-Wales vidéki részén, Narrabri közelében, ahol is egy rádiócsillagászati létesítmény, az Australia Telescope National Facility (ATNF) található. Az itt lévő hat parabolaantennát, melyből öt mozgó, egy pedig mozdulatlan, egy 64 méter átmérőjű antenna kapcsolja össze, mely a Parkes nevű kisváros közelében van, és egy másik, mely Coonabarabrantól nem messze található, s amelynek 22 méter az átmérője. Amikor ezek az antennák összehangolva működnek, egyetlen hatalmas, nagy teljesítményű antennát képeznek. A Canberrához közeli tidbinbillai, valamint a hobarti (Tasmania) távcsövekkel összekapcsolódva ez a rendszer még jobban kiterjeszthető.

Ezekkel a bámulatos eszközökkel a déli égboltot fürkészik, módszeresen kutatva a titkait. Miért vesződnek ilyesmivel? Egy ismertető, melyet az ATNF adott ki, megjegyzi: „Egy kis kíváncsiság óriási felfedezésekhez vezethet.”

Feltárulnak az űr titkai

A parkesi teleszkópot hivatalosan 1961 októberében helyezte üzembe Ausztrália akkori főkormányzója, Lord De L’Isle, és lelkesen ezt jósolta meg: „Ez a szerkezet a világ minden pontján felkelti majd a tudósok figyelmét, és nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy milyen nagy szerepe lesz az űr titkainak a feltárásában.”

A főkormányzónak nem kellett csalatkoznia. Ennek a létesítménynek a megnyitása jelentős esemény volt a rádiócsillagászatban, mely viszonylag új tudományágnak számít. Egy könyv megjegyzi: „A parkesi teleszkóp hivatalos üzembe helyezése . . . különleges nap volt az ausztrál tudomány történetében. A távcső elkészítésének az ötlete tíz évvel az előtt merült fel, hogy a tervezésnek nekifogtak, a tervezés négy évbe telt, és további két év  ment el az építésre” (Beyond Southern Skies).

Dr. David McConnell, a narrabri központ vezetője azt mondta az Ébredjetek!-nek, hogy az ATNF a legnagyobb rádiócsillagászati létesítmény a déli féltekén, majd hozzátette: „A világ sok részéről érkeznek rádiócsillagászok, hogy az ATNF segítségével tudományos kutatásokat végezzenek, és tanulmányozzák a világegyetemet. Az ATNF páratlan elhelyezkedése miatt kiváló hely a déli égbolt megfigyelésére.”

Látni a láthatatlant

Az optikai távcsövektől eltérően a rádiótávcsövek rádióhullámok formájában gyűjtik össze az információt, ezután kerül sor az értelmezésre és elemzésre, majd a hullámokat látható képpé alakítják. Ez nem egyszerű feladat, mivel a rádiójelek rendkívül gyöngék.

Rick Twardy, a parkesi ATNF tudományos szolgáltatásokért felelős munkatársa azt mondja, hogy ha például azt az energiát, melyet az elmúlt 40 évben a parkesi teleszkóp rádiójelekből gyűjtött össze, elektromos árammá alakítanánk, az egy 100 wattos izzót a másodperc mindössze százmilliomod részéig működtetne! Mihelyt az adatokat összegyűjtötték, továbbítják egy hatalmas számítógéphez (korrelátorhoz), mely összejátssza az antennák által fogott összes jelet. „A narrabri számítógép hatmilliárd adatot tud feldolgozni másodpercenként” — tudjuk meg dr. McConnelltől. Az így kapott eredményeket tovább elemzik, majd az ATNF sydneyi főhivatalában rádióképeket állítanak elő az adatokból. Amikor ezeket a képeket egybevetik az optikai távcsöveken látott részletekkel, feltárul a világegyetem néhány áhítatot keltő csodája.

Bizonyos kutatási programok során a rádióteleszkópokat egymagukban is használják. A rendkívül gyenge rádiójelek például, amilyeneket mondjuk a pulzárok bocsátanak ki, jobban foghatók és feldolgozhatók egyetlen nagyobb antennával, esetünkben azzal, amely Parkesban található. Elmondható, hogy ennek a távcsőnek a használata járult hozzá a világegyetemben eddig ismert pulzárok több mint felének a felfedezéséhez, illetve ahhoz, hogy képek juthassanak el hozzánk az első holdra szállásról. Fontos szerepe volt az Apollo—13 megmentésére indított akcióban is. Nélküle számos felfedezésre nem került volna sor, hiszen ennek a távcsőnek köszönhetjük egyebek között azt, hogy tudomást szereztünk az Einstein-gyűrűről és egy szupernóva maradványairól, hogy csak két példát említsünk. (Lásd a  kiemelt részt.)

Egyedül vagyunk?

Bár ATNF-en főleg tudományos kutatások folynak, és a szakemberek a világegyetemmel kapcsolatos bonyolult kérdésekre keresik a választ, a kutatók egy kis csoportja azt szeretné megtudni, hogy vannak-e más civilizációk a világegyetemben. Ez a kérdés az exobiológusoknak nevezett kutatókat foglalkoztatja, mely név a görög exo (’kinti’), valamint biosz (’élet’) szóból tevődik össze.

Miként lehet a rádiótávcsövek használatával választ kapni erre a nehéz kérdésre? Némelyik exobiológus úgy véli, hogy ha vannak más civilizációk a világegyetemben, akkor azok sokkal régebbiek a miénknél, ezért ismerik a rádiójeleket, és használják is, hogy kapcsolatba lépjenek a Föld lakóival. Vannak olyan tudósok, akik nagyon derűlátóak azt illetően, hogy felfedezünk majd a miénkhez többé-kevésbé hasonló civilizációkat.

 Sokan viszont nem olyan biztosak ebben. Néhány exobiológus még el is ismeri, hogy azok a rádiójelek, amelyekről úgy tűnt, hogy bizonyítják más civilizációk létét a világegyetemben, „valójában egyetlen civilizációtól érkeztek, méghozzá a sajátunktól”. Dr. Ian Morison, az angol Jodrell Bank rádiótávcsövének működéséért felelős főmérnök ezt mondta: „Húsz évvel ezelőtt azt gondoltuk, hogy akár egymillió más civilizáció is lehet a galaxisunkban. Ma már egyre inkább azt hiszem, hogy az emberi faj különleges.”

Akármilyen különleges is az emberi civilizáció, számos gondot okozunk a csillagászoknak, és voltaképp akadályozzuk őket, hogy információt szerezzenek a világegyetemről. Az általunk keltett elektromos zaj miatt egyre nehezebb meghallani a világegyetemből érkező hangokat.

Csendet kérek! Hallani szeretnék!

Az erősebb rádióhullámok, melyekért az emberek felelősek, elnyomják az égitestek által kibocsátott természetes rádióhullámokat, mivel „a rádióhullámok tartományában óriási zajt idéznek elő” — írja a Science News. A zavaró hullámokat számítógépek, mikrohullámú sütők, mobiltelefonok, a televíziós és rádiós műsorszórás, katonai radarok, légiforgalom-irányító rendszerek és műholdrendszerek keltik. Ezeknek a jeleit el kell különíteni azoktól, melyek a galaxisokból érkeznek.

Azért, hogy jelentős mértékben csökkentsék az interferenciát, mind Ausztráliában, mind pedig a világ más részein a rádióteleszkópokat félreeső helyekre telepítik. De előfordul, hogy még ott sincsenek elég távol. A Science News egy cikke a következő szavakkal ecseteli az elszomorító helyzetet: „A rádiócsillagászok attól félnek, hogy hamarosan nem maradnak csendes helyek a kutatáshoz . . . Talán egy nap olyan helyre rejthetik a teleszkópjukat, mely valószínűleg csendes marad, s ez a Hold túlsó oldala.”

Mindezen nehézségek ellenére az ATNF segítségével végzett kutatások csodálatos világegyetemünknek olyan részleteit tárják fel, melyeket puszta szemmel sohasem láthatnánk. Annak, amit megtudunk, el kellene gondolkodtatnia mindannyiunkat, hogy milyen bámulatos hely a bolygónk ebben a rendkívüli világegyetemben, és hálával kellene eltöltenie minket az ég és a föld Alkotója iránt.

[Kiemelt rész/képek a 16–17. oldalon]

 MIBŐL ÁLL A VILÁGEGYETEM?

Galaxisok

Rengeteg csillagrendszer, melyet összetart a gravitáció

[Kép]

Az M81 galaxiscsoport rádióképe

[Forrásjelzés]

Image courtesy of NRAO/AUI/NSF

Kvazárok

A világegyetem legtávolabbi és legfényesebb csillagszerű objektumai

[Kép]

Egy hatmilliárd fényévnyire lévő kvazár rádióképe. Úgy vélik, hogy az energiaforrása egy szupertömegű fekete lyuk

[Forrásjelzés]

Copyright Australia Telescope, CSIRO

Pulzárok

Égitestek, melyekről az a közfelfogás él, hogy gyorsan forgó neutroncsillagok, melyek nagy pontossággal ismétlődő rádióimpulzusokat, főleg rádióhullámokat bocsátanak ki

[Kép]

Ezen az optikai képen a Rák-köd közepén alig látható objektum egy pulzár

[Forrásjelzés]

Hale Observatory/NASA

Nóvák

Csillagok, melyek fénye hirtelen több ezerszeresére nő, majd fokozatosan az eredeti erősségére halványul

Szupernóvák

Olyan nóvák, melyek több milliószor fényesebbek a Napnál

[Kép]

Szupernóva maradvány. Vörös: rádiókép; kék: röntgensugár; zöld: látható fény

[Forrásjelzés]

X-ray (NASA/CXC/SAO)/optical (NASA/HST)/radio (ACTA)

Einstein-gyűrűk

Elbújhat egy galaxis a másik mögé? Nem, hogy ha pontosan egy vonalba esnek. Az elöl lévő galaxis úgy viselkedik, mint egy hatalmas gravitációs lencse, és eltéríti a hátsó galaxisból kibocsátott fényt vagy rádióhullámokat, és így úgy tűnik, mintha fénygyűrűk jönnének létre

[Forrásjelzés]

HST/MERLIN/VLBI National Facility

[Ábra a 17. oldalon]

(A teljes beszerkesztett szöveget lásd a kiadványban.)

Éppen úgy, ahogy a röntgenképpel bepillantást nyerünk az emberi testbe, a rádihullámok tartományában készített képek feltárják a világegyetem belső folyamatait

RÁDIÓ

MIKROHULLÁM

INFRAVÖRÖS

LÁTHATÓ

ULTRAIBOLYA

RÖNTGEN

GAMMASUGÁR

[Forrásjelzés]

Steven Stankiewicz

[Kép a 15. oldalon]

Fent: a Narrabri közelében lévő hat antennából öt

[Forrásjelzés]

S. Duff © CSIRO, Australia Telescope National Facility

[Kép a 15. oldalon]

A 64 méter átmérőjű rádiótávcső Parkeshoz közel

[Forrásjelzés]

Photo Copyright: John Sarkissian

[Kép forrásának jelzése a 15. oldalon]

J. Masterson © CSIRO, Australia Telescope National Facility