Radioteleskooppi
Radioteleskooppi on radiotähtitieteessä käytettävä havaintoväline, jolla tehdään havaintoja sähkömagneettisen spektrin radiosäteilyn alueen aallonpituuksilla. Aaltojen keräämiseen käytetään tavallisesti suurta parabolista peiliantennia. Radioteleskoopit ovat tavallisesti hyvin suurikokoisia, verrattuna vaikkapa valon havainnointiin käytettyihin optisiin kaukoputkiin, koska radioaaltojen aallonpituus on huomattavasti valoa pitempi. Usein radioteleskooppeja on yhdistetty toisiinsa interferometrian avulla, jolloin ne toimivat yhtenä suurena teleskooppina.
Historia
1900-luvun alussa yritettiin havaita Auringon radiosäteilyä. Yritykset kuitenkin epäonnistuivat vastaanottimien alhaisen herkkyyden vuoksi. Kokeissa tutkittiin lisäksi pitkiä aallonpituuksia, jotka ionosfäärin vuoksi eivät pääse maanpinnalle saakka. Ensimmäiset havainnot taivaalta tulevasta radiosäteilystä tehtiin vuonna 1932, kun amerikkalainen insinööri Karl Jansky tutki ukkosen radioliikenteelle aiheuttamia häiriöitä 20,5 MHz:n taajuudella (14,6 m).
Radioteleskooppeja
Maailman suurin yksittäinen radioteleskooppi on Venäjällä sijaitseva RATAN-600, jossa on maan tasalla oleva rengasmainen 576 metrin läpimittainen antenni.[1] Euroopan suurin radioteleskooppi on halkaisijaltaan 100 metriä ja sijaitsee Effelsbergissä Saksassa. Se oli maailman suurin täysin suunnattava radioteleskooppi,[2][3] kunnes 100 × 110 metrin kokoinen Green Bank -teleskooppi otettiin käyttöön vuonna 2000.[3] Suomen merkittävin 13,7 metrinen radioteleskooppi sijaitsee Metsähovin radiotutkimusasemalla Kirkkonummella.[4]
Kiinan FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) radioteleskooppi on maailman suurin. Radioteleskoopin halkaisija on nimensä mukaisesti 500 metriä.[5]
Very Large Array (VLA) on New Mexicossa Yhdysvalloissa sijaitseva radioteleskooppiryhmä, jonka 27 kappaletta 25-metrisiä teleskooppeja on yhdistetty toisiinsa interferometrian avulla.[6] Vielä suurempi ryhmä on Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) Intiassa, joka koostuu kolmestakymmenestä halkaisijaltaan 45-metrisestä teleskoopista 25 kilometrin suuruisella alueella.[7] Pitkien aallonpituuksien tutkimista varten on Euroopassa suunnitteilla Low Frequency Array (LOFAR), jossa suuria määriä pieniä radioantenneja joiden peruslinja on Alankomaissa 100 kilometriä ja muualla Euroopassa 1 500 kilometriä. Teleskooppien suunniteltu yhteispinta-ala olisi neliökilometrin suuruinen.[8]
Merkittäviä radioteleskooppeja
| Nimi | Sijainti | Taajuus/Aallonpituus | Huomioita |
|---|---|---|---|
| ALMA (Atacama Large Millimeter Array) | Atacama, Chile | 0,3–9,6 mm | Radiointerferometri, joka koostuu 66 radioteleskoopista. 54 teleskooppia on halkaisjaltaan 12 m ja 12 teleskooppia on halkaisijaltaan 7 metriä. Radioteleskooppeja voidaan liikutella, tiiviissä muodostelmassa teleskooppiryhmän halkaisija on 150 m ja etäisimmillään 16 km. ALMA aloitti tutkimustoiminnan lokakuussa 2011, jolloin 16 teleskooppia oli asennettuna. ALMA otettiin käyttöön 13. maaliskuuta 2013.[9] |
| Arecibon radioteleskooppi | Arecibo, Puerto Rico | 300 MHz–5 GHz | Halkaisija 305 metriä. |
| CSRH (Chinese Spectral Radio Heliograph) | Inner Mongolia, Kiina | 400 MHz–15 GHz | Rakenteilla oleva radiointerferometri, joka koostuu 100 teleskoopista. 40 teleskooppia on halkaisijaltaan 4,5 metriä ja loput 60 teleskooppia ovat halkaisijaltaan 2 metriä. Järjestelmä valmistuu 2013 ja sillä tullaan tutkimaan aurinkomyrskyjä. |
| Effelsbergin 100-m radio teleskooppi | Bad Münstereifel-Effelsberg, Saksa | 395 MHz–95 GHz | Maailman toiseksi suurin vapaasti suunnattava radioteleskooppi. Halkaisija 100 metriä. |
| FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) | Pingtang, Guizhou, Kiina | 300 MHz–5,1 GHz | Maailman suurin radioteleskooppi, halkaisija 500 metriä. |
| GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) | Pune, Intia | 50–1500 MHz | Radiointerferometri, joka koostuu 30 teleskoopista. Teleskooppien halkaisija on 45 metriä. |
| Green Bankin teleskooppi | Green Bank, West Virginia, USA | 290 MHz–100 GHz | Maailman suurin vapaasti suunnattava radioteleskooppi. Halkaisija 110 × 100 metriä. |
| LOFAR (Low-Frequency Array) | Hollanti | 10–240 MHz | Radiointerferometri, joka koostuu yli 20 000 pienestä antennista, jotka on sijoitettu 48 antentiryhmään. 40 ryhmää sijaitsee Hollannissa, 5 Saksassa ja loput Britanniassa, Ranskassa ja Ruotsissa. |
| Lovellin teleskooppi | Cheshire, Englanti | 300 MHz–5 GHZ | Halkaisija 76 metriä |
| LWA (Long Wavelength Array) | New Mexico, Yhdysvallat | 10–88 MHz | 50 teleskooppiantennista koostuva antennirypäs, joka levittäytyy yhden neliökilometrin alalle. |
| MWA (Murchison Widefield Array) | Länsi-Australia | 80–300 MHz | Radiointerferometri, joka koostuu 128 solusta, joissa kussakin on 16 dipoli-antennia järjestettynä 4x4 antennin ryhmään. Antennikentän kokonaispinta-ala on 512 m². |
| RT-70 teleskoopit (3 kpl) | Galenki, Venäjä. Yevpatoria, Ukraina. Suffa, Uzbekistan | 5–300 GHz | Halkaisija 70 metriä. |
| RATAN-600 | Zelenchukskaya, Venäjä | 610 MHz – 30 GHz | RATAN-600 on maan tasalle rakennettu rengasmainen teleskooppi, jonka halkaisija on 576 metriä. Järjestelmä koostuu 895 kappaleesta 2×7,4 metrin peilejä, joita voidaan ohjata erikseen. RATAN-600 teleskoopilla on hyvä erotuskyky, koska teleskoopin erotuskyky riippuu paljon teleskoopin halkaisijasta. Halkaisijaltaan teleskooppi on maailman suurin. |
| Ooty radioteleskooppi | Ooty, Intia | 15–330 MHz | 530 m pitkä ja 30 metriä leveä lieriön muotoinen paraboloidiantenni. |
| PaST (Primeval Structure Telescope) | Xinjiang, Kiina | 50–200 MHz | Koostuu reilusta 10 000 jagiantennista useiden neliökilometrien alueella. |
| Qitain radioteleskooppi | Qitai, Xinjiang, Kiina | 300 MHz–117 GHz | Suunnitteilla oleva radioteleskooppi, josta tulee valmistuessaan maailman suurin vapaasti suunnattava radioteleskooppi. Halkaisija 110 metriä. |
| Sheshanin radioteleskooppi | Sheshan, Shanghai, Kiina | Lokakuussa 2012 valmistunut radioteleskooppi. Halkaisija 65 metriä. | |
| SKA (Square Kilometre Array) | Suunnitteilla oleva radiointerferometri, jonka osia tullaan sijoittamaan Etelä-Afrikkaan, Australiaan ja Uuteen- Seelantiin. Tutkimustoiminnan on tarkoitus alkaa 2020.[10] | ||
| VLA (Very Large Array) | New Mexico, USA | 74 MHz–50 GHz | Radiointerferometri, joka koostuu 27 teleskoopista. Teleskooppien halkaisija on 25 metriä. |
Lähteet
Kirjallisuutta
- Toimittaneet Hannu Karttunen, Karl Johan Donner, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen: Tähtitieteen perusteet. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys URSA, 2016. ISBN 978-952-5985-34-4.