• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • The Very Large Array:Astronomisk shapeshifter

    Hercules A sett från varje konfiguration av VLA. Kredit:NRAO/AUI/NSF

    När Very Large Array färdigställdes för fyrtio år sedan, det var en annan sorts radioteleskop. Istället för att ha en enda antennplatta, VLA har 27. Data som dessa antenner samlar in kombineras på ett sådant sätt att de fungerar som ett enda radioteleskop. Som en radiomatris, den virtuella skålen i VLA kan täcka ett område som är ungefär lika stort som Disney World. Men VLA kan också göra något som vanliga teleskop inte kan göra:det kan ändra form.

    Antennerna på VLA är anordnade längs tre långa armar, var och en med nio antenner. Varje arm har ett rälsspår, så att antennerna kan flyttas till olika platser längs armen av en 200-tons transportör. Således, antennerna kan vara åtskilda, eller klustrade nära varandra. Även om varje antenn kan flyttas individuellt, de är vanligtvis positionella i standardarrangemang eller konfigurationer. På många sätt, varje konfiguration är sitt eget radioteleskop. Genom att flytta antenner till dessa olika konfigurationer, VLA kan betjäna så många observatorier i ett.

    Kraften hos ett teleskop beror till stor del på två faktorer:svagheten i ljuset det kan se, känd som dess känslighet, och skärpan på bilderna den kan producera, känd som dess upplösning. Dessa två faktorer är ofta motstridiga. För att fånga svaga bilder måste ett teleskop samla in mycket ljus under lång tid, men detta kan göra bilderna suddiga. För att fånga en skarp bild behöver du ofta en ljusare källa. Det liknar effekten av våra egna ögon, som anpassar sig till ljusstyrkan. Det är en av anledningarna till att du kan se tydligt i starkt dagsljus, medan saker och ting kan se mer suddiga ut i svagt ljus. Genom att arrangera antenner i olika konfigurationer, VLA kan övervinna denna utmaning, så att den kan fånga både skarpa bilder och svaga föremål beroende på astronomernas behov.

    Det finns fyra primära konfigurationer som används av VLA. De tilldelas var och en bokstav A–D, beroende på antennernas spridning. Konfiguration A, spänner över 22 miles, det är där antennerna är mest fördelade, och konfiguration D är där de är närmast varandra, med antennerna samlade i ett område som är mindre än en mil brett. VLA:n går igenom dessa konfigurationer, vistas i var och en i flera månader.

    Kredit:NRAO/AUI/NSF

    Den största konfigurationen ger VLA sin högsta upplösning. Radioastronomer vill ofta se fina detaljer i en radiobild, vilket är anledningen till att konfiguration A är den mest efterfrågade. Men mindre konfigurationer har sina egna användningsområden. Konfiguration D ger VLA den största känsligheten. Detta gör det särskilt användbart i studien av diffus vätgas i närliggande galaxer, och att fånga bilder av svaga radionebulosor.

    Konfiguration B är en arbetshästkonfiguration. Det är en tredjedel av bredden på konfiguration A och uppnår därför en balans mellan känslighet och upplösning. Det används mest för VLA Sky Survey (VLASS), som är ett 7-årigt projekt för att kartlägga 80 % av himlen i radioljus. När den är klar kommer den att ha en katalog med mer än 10 miljoner radiokällor. VLASS använder också en extra hybridkonfiguration som kallas BnA. I detta arrangemang, antennerna i den norra armen är arrangerade i A-konfiguration, medan antenner i de andra två armarna hålls i B-konfiguration. Detta ger den virtuella skålen i VLA en oval form.

    Konfiguration BnA används för att se den sydligaste delen av himlen. Objekt längst söder om himlen är nära horisonten, och deras ljus kommer in i en låg vinkel. Genom att sträcka den norra armen, VLA kan "cirkulera" de insamlade bilderna så att de inte förvrängs av sin låga vinkel.

    Om du i framtiden råkar besöka VLA, du kan hitta antennerna utspridda nära horisonten, eller hopkrupen nära besökscentret. Om du besöker en annan tid, Du kommer sannolikt att se antennerna i en annan konfiguration. Allt för att VLA förändras för att se universum på underbara nya sätt.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com