”Klausoties” Visumu otrā pasaules malā

NO ATMOSTIETIES! KORESPONDENTA AUSTRĀLIJĀ

ĶENGURS pēkšņi paceļ galvu un saspicē ausis, ieklausoties tikko dzirdamā troksnī. Skaņas avots ir vairākas radioteleskopu antenas, kas lēni virzās uz priekšu pa sliedēm. Pēkšņi dzīvnieks un antenas apstājas. Uz īsu mirkli iestājas klusums, un ainava it kā sastingst. Tā ir neparasta dabas un zinātnes satikšanās, ko iespējams vērot šajā nomaļajā un klusajā dabas nostūrī.

Šādas ainas ir ierasta lieta Jaundienvidvelsā, Nerebrajas pilsētas apkaimē, kur atrodas viena no Austrālijas nacionālā teleskopa (ANT) stacijām. Nerebrajas stacijā tiek izmantotas sešas paraboliskās antenas (piecas pārvietojamās un viena stacionārā), un tās ir savienotas vienotā sistēmā ar 64 metru diametra antenu, kas atrodas Pārksas apkaimē, un 22 metru diametra antenu, kas novietota Kunaberebrainas tuvumā. Visām šīm antenām strādājot sinhronā režīmā, tās kļūst par vienu milzīgu radioteleskopu. Taču arī tas vēl nav viss — šai sistēmai iespējams pieslēgt teleskopus, kas atrodas Tidbinbillā, blakus Kanberai, un Hobārtā, Tasmanijas salā.

Cilvēki izmanto šīs iespaidīgās ierīces, lai pētītu debesis dienvidu puslodē un izdibinātu to noslēpumus. Kāpēc viņiem tas vajadzīgs? Kā teikts kādā brošūrā par Austrālijas nacionālo teleskopu: ”Nedaudz ziņkārības paver ceļu izciliem atklājumiem.”

Izdibinot kosmosa noslēpumus

Pārksas teleskopa oficiālajā atklāšanas ceremonijā 1961. gada oktobrī piedalījās toreizējais Austrālijas ģenerālgubernators lords Delīls. Uzrunājot klātesošos, viņš ar entuziasmu paziņoja: ”Šis teleskops piesaistīs visu pasaules zinātnieku uzmanību, un tam būs nenovērtējama nozīme kosmosa noslēpumu izzināšanā.”

Ģenerālgubernatora optimistiskā prognoze piepildījās. Radioteleskopa atklāšana bija nozīmīgs notikums tolaik vēl samērā jaunās radioastronomijas attīstībā. Grāmatā Beyond Southern Skies ir rakstīts: ”Pārksas radioteleskopa oficiālā atklāšana.. Austrālijas  zinātnei bija īpaša diena. Iecere izveidot šādu teleskopu bija radusies jau desmit gadus iepriekš, četri gadi bija vajadzīgi tā projektēšanai, un divi — būvēšanai.”

Nerebrajas centra zinātnieks Dr. Deivids Makonels pastāstīja Atmostieties! korespondentam, ka ANT ir lielākā šāda veida iekārta visā dienvidu puslodē. ”Radioastronomi no daudzām pasaules zemēm ierodas Austrālijā un izmanto ANT zinātniskam darbam un Visuma pētīšanai,” atzīmēja Dr. Makonels. ”ANT izdevīgais novietojums padara to īpaši piemērotu dienvidu puslodes debesu novērošanai.”

Vērojot neredzamo

Atšķirībā no optiskajiem teleskopiem radioteleskopā informācija nonāk nevis redzamās gaismas, bet radiostarojuma veidā. Šī informācija tiek izvērtēta, analizēta un uz tās pamata tiek veidoti attēli. Uztvert kosmosa starojumu nav viegli, jo tas ir ārkārtīgi vājš.

Ja visu kosmiskā radiostarojuma enerģiju, ko pēdējos 40 gados ir uztvēris Pārksas teleskops, pārvērstu, piemēram, par elektroenerģiju un novadītu līdz 100 vatu spuldzei, šī spuldze degtu tikai vienu simtmiljono daļu sekundes. ANT zinātnieks Riks Tvordijs, kas strādā Pārksas stacijā, norādīja, ka antenu uztvertie signāli tiek nosūtīti apstrādei uz ļoti jaudīgu datoru, kas apkopo un salīdzina iegūtos datus. ”Nerebrajas stacijā atrodas dators, kas informāciju spēj apstrādāt ar ātrumu 6 miljardi operāciju sekundē,” skaidroja Dr. Makonels. Iegūtie dati tiek pakļauti turpmākai apstrādei un pēc tam nosūtīti uz ANT zinātnisko centru Sidnejā, kur uz to pamata izgatavo radio novērojumu attēlus. Salīdzinot šo informāciju ar attēliem, kas iegūti ar optiskajiem teleskopiem, ir iespējams izzināt Visuma pārsteidzošos noslēpumus.

Radioteleskopus var izmantot arī neatkarīgi no citiem teleskopiem. Piemēram, ļoti vājos radiosignālus, kas nāk no pulsāriem, vislabāk var uztvert un apstrādāt ar vienu lielu antenu — tādu kā Pārksas stacijā. Ar Pārksas teleskopa palīdzību astronomi ir atklājuši vairāk nekā pusi no patlaban zināmajiem pulsāriem. Šis radioteleskops tika izmantots, lai pārraidītu attēlus no pirmās cilvēku nolaišanās uz Mēness, un tam bija būtiska nozīme Apollo-13 lunārās ekspedīcijas glābšanā. Izmantojot Pārksas staciju, zinātnieki ir izdarījuši ievērojamus atklājumus, piemēram, atklājuši tā saucamos Einšteina gredzenus un pārnovu miglājus.

Vai Visumā mēs esam vieni?

Lai gan ANT stacijas galvenokārt tiek izmantotas zinātniskiem pētījumiem un kosmosa noslēpumu izzināšanai, neliela zinātnieku grupa ar radioteleskopu palīdzību mēģina noskaidrot, vai Visumā ir citas civilizācijas. Zinātnes nozare, kas nodarbojas ar šiem pētījumiem, tiek dēvēta par astrobioloģiju jeb eksobioloģiju. Pēdējais termins ir radies no grieķu vārdiem eksō, kas nozīmē ’ārpus’, un bios, kas nozīmē ’dzīvība’.

Kā radioteleskopi var palīdzēt rast atbildi uz šo sarežģīto jautājumu? Daļa astrobiologu uzskata, ka tad, ja Visumā eksistē citas civilizācijas, tām vajadzētu būt vecākām par mūsu civilizāciju  un būtu jāzina par radioviļņiem, kurus varētu izmantot, lai sazinātos ar Zemi. Ne mazums zinātnieku ir diezgan pārliecināti, ka ar laiku tiks atklātas civilizācijas, kas ir līdzīgas mūsējai.

Tomēr ievērojama daļa zinātnieku nav tik pārliecināti. Daži astrobiologi atzīst, ka signāli, kas tika uzskatīti par citu civilizāciju sūtītiem, ”izrādījās nākuši no vienas, mūsu pašu civilizācijas”. Lielbritānijas Džodrelbenkas radioteleskopa inženieris Dr. Īans Morisons sacīja: ”Pirms divdesmit gadiem mēs domājām, ka mūsu galaktikā varētu būt vairāk nekā miljons civilizāciju. Tagad es arvien vairāk sliecos domāt, ka mūsu civilizācija ir unikāla.”

Lai cik unikāla arī būtu mūsu civilizācija, astronomiem cilvēku darbība diezgan bieži sagādā galvassāpes, jo palielina elektroniskos trokšņus, kas traucē mierīgi ”klausīties” Visumu.

Lūdzu klusāk! Es mēģinu kaut ko saklausīt

Dažādu iekārtu radītie radioviļņi noslāpē dabiskos signālus, kas nāk no objektiem kosmosā, tāpēc ”radioēterā skan apdullinošs troksnis”, rakstīts Science News elektroniskajā izdevumā. Traucējumus rada tādas ierīces kā datori, mikroviļņu krāsnis, mobilie telefoni, televīzijas un radio raidītāji, militārie radari, kā arī lidojumu kontroles un satelītu sistēmas. Zinātniekiem, kas pēta kosmosu, ir jāprot atsijāt šie signāli no tiem, kas nāk no galaktikām.

Lai izsargātos no šiem traucēkļiem, Austrālijā un citviet pasaulē radioteleskopus būvē nomaļos nostūros. Tomēr paslēpties kļūst arvien grūtāk. ”Radioastronomi raizējas, ka drīz vien pasaulē nebūs nevienas pietiekami nomaļas vietas, kur viņi varētu netraucēti veikt pētījumus,” teikts Science News. ”Iespējams, kādu dienu viņi tomēr varēs paslēpt savu aparatūru tur, kur viņus neviens netraucēs — Mēness otrā pusē.”

Par spīti grūtībām, zinātnieki ar Austrālijas nacionālā teleskopa palīdzību izdara arvien jaunus atklājumus, kurus nekad nebūtu iespējams izdarīt, vērojot debesis ar neapbruņotu aci. Viņu atklājumi mums liek domāt, cik brīnišķīga planēta ir mūsu zemeslode un cik daudz iemeslu mums ir pateikties debesu un Zemes Radītājam!

[Papildmateriāls/Attēli 16., 17. lpp.]

KAS ATRODAS VISUMĀ?

Galaktikas

Milzīgas zvaigžņu kopas, ko satur gravitācijas spēki.

[Attēls]

Tāds izskatās M81 galaktiku kopas radioattēls.

[Norāde par autortiesībām]

Image courtesy of NRAO/AUI/NSF

Kvazāri

Zvaigznēm līdzīgi debess ķermeņi, kas, iespējams, ir spožākie un tālākie novērojamie objekti Visumā.

[Attēls]

Radioattēlā var redzēt kvazāru, kas atrodas sešus miljonus gaismas gadu attālumā no Zemes. Tiek uzskatīts, ka šī kvazāra enerģijas avots ir milzīgs melnais caurums.

[Norāde par autortiesībām]

Copyright Australia Telescope, CSIRO

Pulsāri

Debess ķermeņi (domājams, lielā ātrumā rotējošas neitrona zvaigznes), kas izstaro regulārus elektromagnētiskā starojuma, pirmām kārtām radioviļņu, impulsus.

[Attēls]

Šajā attēlā, kas ir uzņemts redzamās gaismas spektrā, pulsārs ir redzams kā neliels objekts Krabja miglāja centrā.

[Norāde par autortiesībām]

Hale Observatory/NASA

Novas

Zvaigznes, kuru spožums pēkšņi pieaug tūkstošiem reižu un pēc tam pakāpeniski samazinās līdz sākotnējam spožumam.

Pārnovas

Novas, kas ir miljoniem reižu spožākas nekā Saule.

[Attēls]

Pārnovas miglājs: radiostarojuma apgabali attēloti sarkanā krāsā, rentgenstarojuma apgabali zilā krāsā, un redzamās gaismas starojuma apgabali — zaļā krāsā.

[Norāde par autortiesībām]

X-ray (NASA/CXC/SAO)/optical (NASA/HST)/radio (ACTA)

Einšteina gredzeni

Vai viena galaktika var paslēpties aiz otras? Nē, nevar, pat ja tās atrodas precīzi viena aiz otras — tuvākā galaktika tad darbojas kā milzīga gravitācijas lēca, kas izliec tālākās galaktikas gaismu un radioviļņus. Attēlā tas izskatās kā gaismas gredzens.

[Norāde par autortiesībām]

HST/MERLIN/VLBI National Facility

[Shēma 17. lpp.]

(Pilnībā noformētu tekstu skatīt publikācijā)

Līdzīgi kā rentgenstarojums mums ļauj ielūkoties cilvēka ķermenī, radioviļņi paver iespēju ieskatīties Visumā notiekošajos procesos

RADIOVIĻŅI

MIKROVIĻŅI

INFRASARKANAIS STAROJUMS

REDZAMĀ GAISMA

ULTRAVIOLETAIS STAROJUMS

RENTGENSTAROJUMS

GAMMA STARI

[Norāde par autortiesībām]

Steven Stankiewicz

[Attēls 15. lpp.]

Augšā: piecas no sešām Nerebrajas stacijas antenām

[Norāde par autortiesībām]

S. Duff © CSIRO, Australia Telescope National Facility

[Attēls 15. lpp.]

Pārksas radioteleskopa 64 metru diametra antena

[Norāde par autortiesībām]

Photo Copyright: John Sarkissian

[Norāde par attēla autortiesībām 15. lpp.]

J. Masterson © CSIRO, Australia Telescope National Facility