Kính thiên văn Green Bank của Robert C. Byrd là kính viễn vọng có thể điều khiển hoàn toàn lớn nhất trên thế giới, đặt tại Đài thiên văn Green Bank ở Tây Virginia.
(Ảnh: © GBO / AUI / NSF)
Đài thiên văn Green Bank, nằm ở dãy núi Allegheny ở Tây Virginia, là nơi có 8 kính viễn vọng, bao gồm kính viễn vọng có thể điều khiển hoàn toàn lớn nhất thế giới, Kính viễn vọng Ngân hàng Xanh Robert C. Byrd (GBT). Đài thiên văn là nhà tiên phong trong thiên văn vô tuyến hiện đại kể từ khi kính viễn vọng đầu tiên của nó, kính viễn vọng vô tuyến Tatel dài 85 feet (26 mét), được chế tạo vào năm 1959.
Đài quan sát nằm trong biên giới của Khu vực yên tĩnh vô tuyến quốc gia (NRQZ) rộng 13.000 dặm vuông (34.000 km2), nơi truyền dẫn vô tuyến bị hạn chế và điều chỉnh rất nhiều để hạn chế nhiễu sóng với kính viễn vọng. Thị trấn Green Bank gần đó đã được gọi là thị trấn yên tĩnh nhất nước Mỹ, nơi các thiết bị phát ra sóng vô tuyến, bao gồm cả điện thoại di động, bộ định tuyến Wi-Fi và thậm chí cả lò vi sóng đều bị cấm. Môi trường không có sóng vô tuyến cho phép các nhà thiên văn học quan sát các phần của phổ điện từ mặt khác bị nhấn chìm bởi tiếng ồn vô tuyến liên tục mà chúng ta vô tình tạo ra trong khi sử dụng công nghệ hiện đại.
"Không có gì khác giống như ở Bắc Mỹ và sẽ không bao giờ có," Felix J. Lockman, nhà khoa học chính tại Đài thiên văn Green Bank, nói. "[NRQZ] hoàn toàn quan trọng. Nó làm cho Ngân hàng Xanh phù hợp nhất với thiên văn vô tuyến."
Những người tiên phong của thiên văn vô tuyến
Vào giữa những năm 1950, Hoa Kỳ đã tụt lại phía sau so với phần còn lại của thế giới về thiên văn vô tuyến vì khó tìm kiếm nguồn tài trợ. Chi phí và quy mô xây dựng và duy trì đài quan sát vô tuyến có khả năng thúc đẩy lĩnh vực này vượt quá khả năng của bất kỳ tổ chức cá nhân nào. Nhưng Quỹ khoa học quốc gia (NSF) đã chú ý đến các yêu cầu của cộng đồng thiên văn vô tuyến. Năm 1957, NSF đã dành một thung lũng hình tam giác hẻo lánh gần thị trấn nhỏ Green Bank để trở thành Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia đầu tiên của Mỹ (NRAO) - ngày nay là Đài thiên văn Green Bank.
Ngay sau khi kính viễn vọng Tatel hoàn thành vào năm 1958, những khám phá mới bắt đầu tràn ra khỏi đài quan sát quốc gia đầu tiên. Frank Drake, một nhà thiên văn học mới hoàn thành tiến sĩ tại Harvard, đã khám phá ra sự mạnh mẽ vành đai bức xạ xung quanh sao Mộc vào năm 1959. Cuối năm đó, ông bắt đầu cuộc tìm kiếm đầu tiên về trí thông minh ngoài trái đất (CÀI ĐẶT) trong lịch sử, được gọi là Dự án Ozma. Drake lắng nghe tín hiệu vô tuyến nhân tạo từ hai ngôi sao giống như mặt trời gần đó là Tau Ceti và Epsilon Eridani.
"Đối với tất cả những gì chúng ta biết vào thời điểm đó, hầu như mọi ngôi sao đều có tín hiệu vô tuyến mạnh đến từ nó", Drake nhớ lại trong một cuộc phỏng vấn với Địa lý quốc gia. "Chúng tôi có thể chỉ nhìn vào một vài ngôi sao và thành công."
Cuộc tìm kiếm trở nên trống rỗng nhưng đã truyền cảm hứng cho Drake để ước tính tỷ lệ tìm thấy cuộc sống thông minh trong thiên hà của chúng ta và ông đã tạo ra sự nổi tiếng hiện nay Phương trình Drake. Công trình đột phá của Drake sẽ là công trình đầu tiên trong nhiều tiến bộ trong việc tìm kiếm sự sống trong vũ trụ tại Green Bank.
Năm 1965, đài quan sát đã hoàn thành việc xây dựng kính viễn vọng 140 feet (43 m), vẫn là kính viễn vọng gắn xích đạo lớn nhất thế giới. Các kính viễn vọng xích đạo được xếp thẳng hàng với trục quay của Trái đất và đi theo đường đi của các ngôi sao trên bầu trời.
"Công cụ này thực sự là một phần của lịch sử khoa học", Karen O'Neil, giám đốc trang web của Green Bank, nói. trong một tuyên bố. "Kính viễn vọng 140 feet đặt sân khấu cho thiên văn vô tuyến hiện đại."
Năm 1969, các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng đã phát hiện ra phân tử hữu cơ phức tạp đầu tiên trong không gian giữa các vì sao: formaldehyd. Khám phá của hóa chất cho thấy rằng mặc dù sự sống trong vũ trụ vẫn chưa được nhìn thấy, các thành phần cho sự sống ở khắp mọi nơi. Theo NRAO, kính viễn vọng đã phát hiện gần một nửa số phân tử đã biết tự nhiên tỏa ra ở bước sóng centimet.
Kính thiên văn ngân hàng xanh
Dấu ấn của Đài thiên văn Green Bank ngày nay là GBT, với đường kính 330 feet (100 m). Và với diện tích thu thập hơn 2 mẫu Anh, kính viễn vọng có thể lắng nghe những tiếng thì thầm mờ nhạt nhất của vũ trụ, nghiên cứu hiện tượng cổ xưa và kỳ quái nhất của vũ trụ. Cỗ máy khổng lồ nặng gần 17 triệu bảng Anh (7,7 kg) và các tòa tháp cao 48 mét (148 m) so với mặt đất, khiến nó cao hơn Tượng Nữ thần Tự do.
Được NSF tài trợ ban đầu, kính viễn vọng tốn gần 95 triệu đô la để chế tạo và bắt đầu hoạt động vào năm 2001. Món ăn của kính viễn vọng có bề mặt hoạt động được tạo thành từ hàng ngàn tấm tự kích hoạt điều chỉnh biến dạng hấp dẫn. Theo thời gian, lực hấp dẫn làm phẳng hình dạng của món ăn, làm biến dạng hình dạng của nó. Các tấm được điều khiển riêng bởi các động cơ, khắc phục các biến dạng này và cho phép bề mặt vẫn hoàn toàn nhẵn, trong phạm vi sai lệch 260 micron, hoặc gần bằng chiều rộng của năm sợi tóc người. Độ chính xác bề mặt đã cho phép kính viễn vọng đạt được độ nhạy cực cao trong phạm vi hoạt động giữa các bước sóng 2,6 mm và 3 m (0,1-116 GHz).
"GBT đã cho phép những tiến bộ biến đổi trong thiên văn học", Harshal Gupta, nhân viên chương trình NSF của Đài thiên văn Green Bank, cho biết trong một tuyên bố. "Sử dụng kính viễn vọng, các nhà thiên văn học từ nhóm NANOGrav gần đây phát hiện ngôi sao neutron lớn nhất, một khám phá với hàm ý tìm hiểu giới hạn mà các ngôi sao như vậy sụp đổ để tạo thành các lỗ đen. "
Theo Lockman, hai chiếc trước đồ sộ nhất xung cũng được phát hiện tại Green Bank. Ông cho rằng những khám phá này là thiết kế độc đáo của kính viễn vọng và khả năng luôn đi đầu trong khoa học.
"Rất nhiều thiên văn học mà chúng ta đang làm với Kính thiên văn Ngân hàng Xanh ngày nay thậm chí còn không được hình thành khi kính thiên văn được thiết kế," Lockman nói. "Vì vậy, đó là sự kết hợp của thực tế rằng đó là thiết kế linh hoạt nhất, nó ở trong một môi trường tốt và khoa học luôn thay đổi, mà tôi nghĩ sẽ khiến nó trở nên thú vị trong tương lai vô định."
Tương lai đó bao gồm sự trở lại của đài thiên văn. Việc tìm kiếm cuộc sống ngoài hành tinh thông minh vẫn tiếp tục tại Green Bank ngày hôm nay thông qua dự án Đột phá Nghe. Được tài trợ bởi tỷ phú người Nga gốc Israel Yuri Milner, dự án trị giá 100 triệu USD là chương trình SETI lớn nhất trong lịch sử và GBT đóng vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm các nền văn minh ngoài Trái đất. Năm 2019, Đột phá Lắng nghe phát hành tập dữ liệu lớn nhất trong lịch sử của SETI, gần một petabyte, hoặc 1 triệu gigabyte, dữ liệu từ các quan sát của các ngôi sao và thiên hà gần nhất. Không có dấu hiệu rõ ràng về trí thông minh ngoài trái đất được tìm thấy, nhưng cuộc tìm kiếm vẫn tiếp tục.
Tài nguyên bổ sung:
- Tìm hiểu về các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta có thể cuộc sống ngoài hành tinh.
- Các đài quan sát như Green Bank có thể bị đe dọa trong tương lai gần, tìm hiểu tại sao.
- Đọc độc quyền của chúng tôi Hỏi và đáp với người tiên phong của SETI Frank Drake.
