Diána
11 °C
22 °C

Az emberiség legélesebb szemei

2014.01.12. 12:00
Galilei négyszáz évvel ezelőtt alig másfél centis átmérőjű lencsékből álló távcsővel vizsgálta a Hold hegységeit, a Jupiter holdjait és a Szaturnusz gyűrűjét. Bemutatjuk, hová jutott azóta a fejlődés a teleszkópok terén, miket használnak a csillagászok ahhoz, hogy akár több száz fényévnyire levő bolygókat tudjanak megfigyelni, sosem tapasztalt részletességgel.

A mai szupertávcsövek már rég szakítottak a Galieli-féle (és a hétköznapi távcsövekben máig alkalmazott) alapelvvel, és nem domború és homorú lencséken vezetik át a fényt, hogy elérjék a nagyító hatást. Ehelyett óriási, akár több méter átmérőjű, tökéletesre csiszolt tükröket alkalmaznak, amik a megfigyelt objektum felől érkező fénysugarakat a gyújtópontjába verik vissza, és itt hoznak létre egy fordított állású képet róla. Alapvetően minél nagyobb a tükör, annál távolabbra, és pontosabban lát a távcső, ezen felül a fény- és légszennyezés, a légköri jelenségek hatását is minimálisra kell csökkenteni, ezért építi a legmodernebb teleszkópokat emberlakta vidékekről távoli hegyek tetejére. Néha még magasabbra, egyenesen az űrbe – de ahogy a Hubble űrteleszkóp példája is mutatja (rögtön a beüzemelés után elromlott, és három évbe telt, mire egy űrsiklóval oda tudtak menni szakértők szervizelni), ez nem mindig optimális megoldás. Most hagyjuk is az űrteleszkópokat, és az emberiség Földre telepített legélesebb szemeit mutatjuk be.

Arecibo Observatory Radio Telescope – Puerto Rico

A világ legnagyobb, és egyik leghíresebb földi távcsöve, előbbit 305 méteres átmérőjű tányérjának, utóbbit főként a Goldeneye című James Bond-filmnek, illetve a Kapcsolat című scifinek köszönheti. A hatvanas években építették, egyedülálló módon a földbe süllyesztve, egy óriási víznyelő akna természetes mélyedését használva fészekként. A tányér ennek megfelelően nem is mozgatható, a felületét pedig 1×2 méteres, perforált alumíniumlemezek borítják, összesen 38778 darab.

Ebből fakadóan nem is a látható fény tartományában nézelődik a gigatávcső, hanem az elektromágneses spektrumban, vagyis nem is annyira távcső, mint egy hatalmas antenna. És hogy mit keres? A legismertebb projektjében nem mást, mint személyesen E.T.-t: a földönkívüli életet kutató közösségi program, a SETI adatait szerzi be. Nemcsak venni képes, de adni is: innen sugározták a világűrbe 1974-ben az emberiség egyik leghíresebb üzenetét az idegeneknek. A frekvenciamodulált rádióhullámokba kódolt 210 byte-os üzenet 25 ezer év múlva fog odaérni, ahová szánták: az M13 gömbhalmazba

Hobby-Eberly Telescope (McDonald Observatory) – USA, Texas

A texasi szuperteleszkóp leginkább arról híres, hogy kreatív módon, meglepően olcsón építették meg. A 9,2 méteres főtükör (valójában 11×8,9 méter, de ekkora kör belőle a valóban használható terület) nem egy darab, borzasztó drágán és nehézkesen megcsiszolt darabból áll, hanem 91 darab hatszög alakú darabból rakták össze. Maga a tányér rögzített, 55 fokos szögben néz az ég felé, de a fókuszpontja a különleges felépítésnek köszönhetően mozgatható. Így az égbolt 70-80 százalékát látja be, és egy objektumot két órán át tud követni a mélyűrben.

Nagy amerikai egyetemek, így a Penn State, a Stanford és a University of Texas üzemeltetik. A kilencvenes évek közepén épült, sokáig kizárólag színképelemzéssel foglalkozott, de nemrég új műszereket kapott, amelyekkel például a sötét energia nyomait keresi. Legutóbbi nagy felfedezése az univerzum legnagyobb, 17 milliárd Nap tömegű ismert fekete lyukának megtalálása volt.

BTA-6 – Oroszország

1975-ös üzembe helyezése után majdnem két évtizedig ez volt a világ legnagyobb optikai csillagászati távcsöve. A főtükre 6 méter átmérőjű, és egy 53 méteres kupolát építettek köré. Tipikus szovjet projekt volt: egyenesen a Kremlből jött a parancs, hogy nagyobbat kell építeni, mint a világ akkori legnagyobbja, a híres kaliforniai Hale-teleszkóp. A méretbeli rekord ugyan meglett, de a csiszolás közben több repedés is keletkezett a tükrön, amihez egyébként is rossz anyagot választottak, túl nagy volt a hőtágulása.

Ez, illetve az hogy a kupola alatt a hőmérsékletet nem szabályozták, ahhoz vezetett, hogy pár év alatt tönkrement az egész tükör. Azóta többször újragyártották és felújították. Mivel egyébként az egész obszervatóriumnak is rossz helyet választottak - az állandó szél sokat ront a képalkotás minőségén -, leginkább olyan feladatokra használják, mint a fotometria (csillagászati fényességmérés) és a színképelemzés.

Gran Telescopio Canarias – Spanyolország

A Kanári-szigeteken, egy 2400 méteres hegycsúcsra épült GranTeCan 10,4 méteres átmérőjű főtükre a világ legnagyobbja volt, mióta 2007-ben átadták (alig 40 centivel múlja felül a hawaii-i Keck-teleszkópokat). Hét éven át készült, összesen 130 millió euróba (39 milliárd forint) került, vagyis ha a magyar kormány a foci helyett a csillagászatba lenne szerelmes, csak a mostani stadionépítési programból négy ilyet húzhatna fel.

A távcsővel szupernóvákat, exobolygókat, és a csillagkeletkezés folyamatát kutatják. Leghíresebb felfedezése az volt, amikor 2010-ben megfigyelte, amint egy fekete lyuk elnyel egy egész galaxist. Legújabb műszere, a CanariCam, egy infravörös tartományban működő képalkotó berendezés, amit a floridai állami egyetem kutatói építettek, és amitől komoly tudományos áttöréseket várnak a csillagászok.

Large Zenith Telescope – Kanada

A kanadai University of British Columbia távcsöve a NASA egyik bezárt obszervatóriuma, az új-mexikói Orbital Debris Observatory műszereinek újrahasznosításával készült. Ez a világ legnagyobb folyékonytükrös távcsöve – az ilyen műszereknél a tükröt valamilyen folyékony fémből álló felület helyettesíti. Ez a két trükk a világ egyik legolcsóbban megépített óriásteleszkópjává teszi az LZT-t.

A folyékony tükör higanyból van, a tökéletesen sima felszín érdekében a tányér, amire felvitték, lassan forog, percenként nyolc és fél fordulatot megtéve. Ezzel a megoldással csak úgynevezett zenitteleszkópok készíthetők, amelyek az égboltnak csak egy fix, aránylag kis területét képesek megfigyelni, az LZT is ilyen, a nagy méretét, és a Föld forgását kihasználva úgynevezett tranzit-képalkotásban utazik.

Multiple Mirror Telescope (Whipple Observatory) – USA, Arizona

A nevével ellentétben ez az óriástávcső egyetlen, 6,5 méter átmérőjű tükröt használ, egyszerűen csak hagyománytiszteletből megtartotta elődje, az 1979-ben felépült Multiple Mirror Telescope nevét. A régi MMT egy nagyon érdekes kísérlet volt: egy hat, egyenként 1,6 méteres tükörből álló rendszer, egy olyan egyedi tervezésű épületben, ahol a tetőt és a falakat mechanikusan el lehetett húzni, hogy ez is segítse a teleszkóp hűtését. Húsz évig üzemelt, utána adta át a helyét az új MMT-nek.

Az eltelt időben fejlődött annyit a technika, hogy már nem annyira nehéz hatalmas méretű tükröket tökéletesre csiszolni, így a többtükrös megoldásoknak is leáldozott a napjuk. A teleszkóp sokáig arról volt híres, hogy az ideje jelentős részében amatőr csillagászok használhatták szabadon a saját kutatásaikra. ezt a programot hat nagy sikerű év után, 2010-ben állították le.

Atacama Large Millimeter Array – Chile

Az egymilliárd dollárból felépített ALMA az Atacama-sivatagban, 5000 méteres tengerszint feletti magasságban nem egy szál távcső, hanem mindjárt 66 darab rádióteleszkóp egy focipályányi területre összezsúfolva. 54 darab 12 méteres átmérőjű, és 12 kisebb, kiegészítő 7 méteres antennából áll, idén januárban helyezték üzembe a teljes rendszert, egyébként 16 teleszkóppal már évek óta működött. Az ALMA (a rövidítésnek egyébként spanyolul jelentése is van: lélek) a földi légkör által áteresztett, milliméteres hullámhosszba eső sugárzást vizsgálja, a felbontása tízszer jobb, mint a Hubble-é.

A teleszkópok ráadásul mobilak, így ha a helyzet úgy kívánja, más alakzatokban is fel lehet állítani őket a pontosabb mérések érdekében. A hírhedten száraz sivatag tiszta levegője, és a nagy magasság miatt került az obszervatórium az Andokba, egyébként fele-fele arányban európai és amerikai pénzből épült.

Large Binocular Telescope (Mt. Graham Observatory) – USA, Arizona

A 2006 óta üzemelő LBT két tükörrel operál, ezek egyenként 8,4 méteres átmérőjűek. A két tükör összfelülete egy 11,8 méter átmérőjű távcsőének felel meg, így a fénygyűjtő képessége is ilyen a gyakorlatban. Az együttesen adott képük részletessége pedig egy 22 méteresével egyezik meg. A különleges felépítésének köszönhető az is, hogy a két tükrös rendszer ki tudja szűrni az észlelt képből a légkör torzító hatásának nagy részét. A teleszkóp a Mt. Graham hegy csúcsára épült Arizonában, 3200 méteres magasságban.

Az építkezést botrányok és több mint 40 per kísérte, ugyanis a hegy a helyi indiánok számára ősi szent hely, és egyébként is természetvédelmi terület. Az amerikai kongresszus ennek ellenére zöld utat adott a projektnek. Babonásabban az indiánok átkának tudják be, hogy az elmúlt tíz évben kétszer is súlyos erdőtűz tarolta le a Mt. Grahemet – igaz, az obszervatórium átvészelte mind a kettőt.

Southern African Large Telescope – Dél-Afrika

A 2005-ben felépült SALT tükre egy hatalmas hatszög, ami 91 darab kisebb (egyenként egyméteres átmérőjű) hatszögből áll össze. A teljes tükör így nagyjából 11×9 méteres felületet ad. Olyan érzékeny, hogy az emberi szem számára még éppen csak látható fényforrásoknál egymilliárdszor halványabb objektumokat is képes érzékelni.

Elsősorban kvazárokat vizsgálnak vele. Különlegessége, hogy 1 gigabit sávszélességen csatlakozik direktben a dél-afrikai akadémiai gerinchálózatra. Ez a legnagyobb távcső a Föld déli féltekéjén, ami azért fontos, mert az égboltnak arra a részére lát rá, amire az északi féltekén levő obszervatóriumok nem.

Keck 1 és 2 – USA, Hawaii

A Hawaii-on, a Mauna Kea vulkán csúcsán épült Keck-obszervatórium két távcsöve egyenként 10 méteres átmérőjű, ezzel 1993-tól (illetve 1995-től, amikor a második is elkészült) több mint egy évtizeden át tartották a világ legnagyobb távcsövének címét. A tükrök egyenként 36 darab kisebb, speciális üvegből készült darabból állnak, a Keck 1 volt az első óriásteleszkóp, amit ezzel a technikával készítettek (azóta már szinte mind így készül). A nevüket egyébként Howard B. Keck amerikai milliárdos üzletember után kapták, akinek a magánalapítványa adta a pénzt az obszervatórium felépítésére.

A teleszkópokra műszerek egész hadserege van kötve, csillagász körökben a Keck 1-2-t a legfontosabb, és tudományos eredmények szempontjából legproduktívabb teleszkópoknak szokás tartani. Szinte nincs is olyan nagyobb csillagászati projekt, amiben ne venne részt az obszervatórium. A két jellegzetes gömböc formájú épület 4200 méter magasban, a felhők felett helyezkedik el.