Oto 10 najfajniejszych osiągnięć Arecibo

Słońce zaszło nad kultowym teleskopie Arecibo.

Od 1963 roku ten radioteleskop w Puerto Rico obserwował wszystko, od kosmicznych skał latających wokół Ziemi po tajemnicze wybuchy fal radiowych z odległych galaktyk. Jednak 1 grudnia 900-tonowa platforma instrumentów naukowych runęła, niszcząc teleskop i oznaczając koniec obserwacyjnych dni Arecibo.

Arecibo dokonało zbyt wielu odkryć, aby umieścić je na liście Top 10, więc niektóre z jego największych hitów nie znalazły się na liście – jak dziwna klasa gwiazd, które wydają się włączać i wyłączać, i składniki potrzebne do życia w odległej galaktyce. Ale na cześć 57-letniej kadencji Arecibo jako jednego z najważniejszych obserwatoriów na świecie, oto 10 najfajniejszych osiągnięć teleskopu, przedstawionych w grubsza odwrotnej kolejności.

10. Zegar Crab Pulsar

Astronomowie początkowo sądzili, że pozornie migające gwiazdy zwane pulsarami, odkryte w 1967 roku, mogą być pulsującymi białymi karłami. Ale w 1968 roku Arecibo zobaczyło pulsar w centrum Mgławicy Kraba migający co 33 milisekundy – szybciej niż mogą pulsować białe karły. Odkrycie to wzmocniło pogląd, że pulsary są w rzeczywistości szybko wirującymi gwiazdami neutronowymi, gwiezdne zwłoki, które emitują promienie fal radiowych w przestrzeni kosmicznej jak niebieskie latarnie morskie.

Obserwacje w Arecibo dotyczące częstotliwości błysków radiowych z pulsara w centrum Mgławicy Kraba (czerwona gwiazda w środku) potwierdziły pomysł, że pulsary to szybko wirują gwiazdy neutronowe. OPTYCZNE: NASA, HST, ASU, J. HESTER I IN .; RENTGEN: NASA, CXC, ASU, J. HESTER I IN .

9. Odrodzone pulsary

W 1982 roku Arecibo taktowało pulsara, nazwanego PSR 1937 + 21, błyskającego co 1,6 milisekundy, odkrywając gwiazdę neutronową Mgławicy Kraba która została określona mianem najszybszego znanego pulsara. To odkrycie było początkowo zagadkowe, ponieważ PSR 1937 + 21 jest starsza niż pulsar Mgławica Kraba i sądzono, że pulsary rotują wolniej wraz z wiekiem.

Następnie astronomowie zdali sobie sprawę, że stare pulsary mogą „podkręcać się” poprzez wysysanie masy z gwiazdy towarzyszącej i błyskać co 1 do 10 milisekund. Projekt NANOGrav wykorzystuje teraz takie szybkie radiolatarnie, jak niezwykle precyzyjne zegary kosmiczne do poszukiwania zmarszczek czasoprzestrzeni znanych jako fale grawitacyjne.

Pulsary zwykle obracają się wolniej wraz z wiekiem. Jednak dane z Arecibo pokazały, że pulsary mogą „wirować”, obracając się setki razy na sekundę, wysysając materiał z sąsiedniej gwiazdy (jak widać na tym wyobrażeniu artysty; pulsar w kolorze niebieskim). ESA, FRANCESCO FERRARO / BOLOGNA ASTRONOMICAL OBSERVATORY

8. Lód na Merkurym

Wygląda na to, że Merkury byłby mało prawdopodobnym miejscem do znalezienia lodu wytworzonego z wody, ponieważ planeta jest tak blisko Słońca. Jednak obserwacje Arecibo na początku lat 90. wskazują, że lód czaił się w stale zacienionych kraterach na biegunach Merkurego. Sonda NASA MESSENGER potwierdziła później te obserwacje. Znalezienie lodu na Merkurym podniosło kwestię, czy lód może istnieć również w zacienionych kraterach na Księżycu – a ostatnie obserwacje sondy kosmicznej wskazują, że tak jest.

Zdjęcia Merkurego wykonane przez sondę kosmiczną MESSENGER NASA w 2011 i 2012 roku potwierdziły, że ślady lodu pochodzącego z wody (żółte) widziane na planecie przez Arecibo znajdują się w zacienionych rejonach biegunów Merkurego (pokazany biegun północny; dwa oznaczone kratery). NASA, JHUAPL, CARNEGIE INSTITUTION OF WASHINGTON, OBSERWATORIUM ARECIBO

7. Odsłonięcie Wenus

Wenus jest spowita grubą warstwą chmur, ale promienie radarowe Arecibo mogą “przebić się” przez tę mgłę i odbijać się od skalistej powierzchni planety, umożliwiając naukowcom sporządzenie mapy terenu. W latach 70. wizja radarowa Arecibo dała pierwsze wielkoskalowe widoki powierzchni Wenus. Jego obrazy radarowe ujawniły dowody na przeszłą aktywność tektoniczną i wulkaniczną na planecie, taką jak grzbiety i doliny oraz pradawne wypływy lawy.

Arecibo dostarczył tego wczesnego obrazu powierzchni Wenus za pomocą radaru w 1971 roku. DB CAMPBELL / CORNELL UNIVERSITY

Postęp technologiczny pozwolił Arecibo uzyskać wyraźniejszy obraz Wenus. To zdjęcie z 2015 roku przedstawia półkulę północną planety. SMITHSONIAN INSTITUTION, NASA GFSC, ARECIBO OBSERVATORY, NAIC

6. Rewolucja Merkurego

W 1965 r. pomiary radarowe w Arecibo wykazały, że Merkury obraca się wokół własnej osi raz na 59 dni , a nie co 88 dni. Ta obserwacja wyjaśniła istniejącą od dawna tajemnicę dotyczącą temperatury planety. Gdyby Merkury obracał się wokół własnej osi raz na 88 dni, jak wcześniej sądzono, to ta sama strona planety zawsze byłaby zwrócona w stronę Słońca. Dzieje się tak, ponieważ planeta potrzebuje 88 dni, aby pokonać jeden pełny obrót wokół Słońca.

W rezultacie ta strona byłaby znacznie gorętsza niż ciemna strona planety. Rotacja trwająca 59 dni lepiej pasowała do obserwacji, że temperatura Merkurego jest dość równa na całej jego powierzchni.

Wczesne obserwacje radarowe Arecibo zmierzyły 59-dniową prędkość obrotu Merkurego (pokazaną na tym fałszywie kolorowym obrazie danych statku kosmicznego MESSENGER, który uwydatnia chemiczne i mineralogiczne cechy powierzchni planety). NASA, JHUAPL, CARNEGIE INSTITUTION OF WASHINGTON

5. Mapowanie asteroid

Arecibo skatalogowało cechy wielu planetoid bliskich Ziemi. W 1989 roku obserwatorium stworzyło obraz radarowy asteroidy 4769 Castalia, ukazując pierwszą znaną w Układzie Słonecznym podwójną skałę. Od tego czasu Arecibo odkryło skały kosmiczne krążące wokół siebie w parach i w trio.

Inne dziwne znaleziska obejmują kosmiczną skałę, której cienie wyglądały jak czaszka oraz asteroidę o nieprawdopodobnym kształcie psiej kości. Zrozumienie cech i ruchu asteroid bliskich Ziemi pomaga określić, które z nich mogą stanowić zagrożenie dla Ziemi – i jak można je bezpiecznie odbić.

Obrazy radarowe Arecibo z 2000 roku ujawniły dziwny kształt psiej kości asteroidy o nazwie 216 Kleopatra (pokazana z wielu kątów). WSU, NAIC, JPL / NASA

4. Telefonowanie do ET

Obserwatorium w Arecibo nadało pierwszą wiadomość radiową przeznaczoną dla obcej publiczności w listopadzie 1974 r. Ta słynna wiadomość była najpotężniejszym sygnałem, jaki kiedykolwiek wysłano z Ziemi, aby po części zademonstrować możliwości nowego nadajnika radiowego o dużej mocy.

Wiadomość, wysłana w kierunku gromady około 300 000 gwiazd oddalonych o około 25 000 lat świetlnych, zawierała 1679 bitów informacji. Ten ciąg kodu binarnego zawierał szczegółowe wzory chemiczne składników DNA, szkic postaci ludzkiej, schemat układu słonecznego i inne dane naukowe.

3. Powtarzające się wybuchy radiowe

Szybkie rozbłyski radiowe lub FRB to krótkie, wybuchy fal radiowych o nieznanym pochodzeniu. Pierwszy znanym FRB wydzielającym wiele błysków był FRB 121102, które ARECIBO po raz pierwszy zauważył w 2012 i ponownie w 2015. Znalezienie powtarzającego się FRB wykluczyło możliwość, że te wybuchy były generowane przez jednorazowe wydarzenia, takie jak zderzenia gwiazd. A ponieważ FRB 121102 ciągle się powtarzał, astronomowie byli w stanie zaobserwować źródło jego pochodzenia: galaktyki karłowatej oddalonej o około 2,5 miliarda lat świetlnych. Potwierdziło to dziesięcioletnie podejrzenie, że FRB pochodzą spoza Drogi Mlecznej.

Powtarzające się źródło fal radiowych odkryte przez Arecibo (obraz radiowy, po lewej) było pierwszym szybkim rozbłyskiem radiowym obserwowanym w jego macierzystej galaktyce. Wybuch powstał w galaktyce karłowatej oddalonej o około 2,5 miliarda lat świetlnych (obraz w świetle widzialnym po prawej). H. FALCKE / NATURE 2017

2. Tworzenie fal

Fale grawitacyjne zostały po raz pierwszy wykryte bezpośrednio w 2015 roku, ale astronomowie dostrzegli pierwsze pośrednie dowody na zmarszczki w czasoprzestrzeni dziesiątki lat temu. Dowody te pochodzą z pierwszego pulsara znalezionego wokół innej gwiazdy, PSR 1913 + 16, po raz pierwszy zauważonego przez Arecibo w 1974 roku.

Śledząc czas nadejścia rozbłysków radiowych z tego pulsara przez kilka lat, astronomowie byli w stanie zmapować jego orbitę i odkryli, że PSR 1913 + 16 zbliża się spiralnie w kierunku swojego towarzysza. Gdy orbity obu gwiazd kurczą się, układ podwójny traci energię w tempie, jakiego można by się spodziewać, gdyby wzbudzały fale grawitacyjne. Ta pośrednia obserwacja fal grawitacyjnych zdobyła w 1993 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Pierwszy pulsar znaleziony wokół innej gwiazdy, zauważony przez Arecibo w 1974 roku, dostarczył pośrednich dowodów na istnienie zmarszczek w czasoprzestrzeni zwanych falami grawitacyjnymi (na ilustracji). ESO, L. CALÇADA

1. Planety pulsarowe

Pierwsze planety odkryte wokół innej gwiazdy to trzy małe, skaliste światy krążące wokół pulsara PSR B1257 + 12. Znalezisko było dość nieoczekiwane. W 1990 roku Arecibo było naprawiane, więc utknęło wpatrując się w jedno miejsce na niebie. Podczas jego obserwacji obrót Ziemi przesunął PSR B1257 + 12 w poprzek pola widzenia teleskopu. Małe fluktuacje w czasie nadejścia rozbłysków radiowych z pulsara wskazywały, że gwiazda chybotała się w wyniku grawitacyjnego przyciągania niewidocznych planet.

Od tego czasu odkryto tysiące egzoplanet krążących wokół innych gwiazd, w tym gwiazd podobnych do słońca. Ostatnie badania egzoplanet sugerują jednak, że planety krążące wokół pulsarów są rzadkie.

Pierwszymi światami, jakie kiedykolwiek dostrzeżono poza Układem Słonecznym, były trzy skaliste planety (widoczne na ilustracji tego artysty) krążące wokół pulsara PSR B1257 + 12. NASA, JPL-CALTECH, R. HURT / SSC

Źródła: Maria Temming / sciencenews

Zdjęcia: UNIVERSITY OF CENTRAL FLORIDA

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x