Raadiokiirgus pajatab universumi ajaloost

Järgmisel kümnel aastal kerkivad Lõuna-Aafrikasse ja Austraaliasse tuhanded antennid, mis üheskoos moodustavad maailma suurima raadioteleskoobi Square Kilometer Array ehk SKA. See hakkab kui üks suur kõrv kuulama pajatusi universumi ajaloost.

Lõuna-Aafrikas kerkivad Karoo rahvuspargi hõreda taimestikuga inimtühjale maastikule tuhanded valged „seened“. Samal ajal võrsuvad umbkaudu 10 000 kilomeetri kaugusel Austraalia kõnnu­maa ehk outback’i tuhkkuival maastikul tuhandetest „puudest okasmetsad“.

Need Lõuna-Aafrika seened ja Austraalia okasmetsad on tegelikult mitte osa loodusest, vaid hoopis antennid, mis üheskoos moodustavad raadioteleskoobi või -observatooriumi Square Kilometer Array (lüh SKA).

Tuhanded astronoomid ja insenerid on selle hiiglasliku raadioteleskoobi rajamisel teinud 30 aastat tööd. Ehitustöödele anti lõpuks roheline tuli eelmisel aastal ning selle tulemusena peab SKAst saama läbi aegade suurim raadioteleskoop, mis annab vastused universumi ajalugu puudutavatele suurimatele küsimustele.

Imeline Teadus
Imeline Teadus on Skandinaavia suurim populaarteaduslik ajakiri
Ajakiri ilmub ühe korra kuus, iga kuu alguses.

„Inimkond teeb uue hiiglasliku hüppe, võttes endale kohustuse ehitada oma­laadsete seas suurim teaduslik rajatis,“ ütles professor Philip Diamond, kes on raadio­teleskoobi ehitamise eest seisva organisat­siooni SKAO juht.

Teleskoobi ehitamine ja käigus hoidmine aastail 2021–2030 läheb maksma kokku kaks miljardit eurot. Astronoomide ootused sellele on suured, sest teleskoobiga on võimalik saada uusi teadmisi peaaegu kõigis astronoomiavaldkonnis. Universumi paisumine, esimeste galaktikate tekkimine, gravitatsiooni tegelik olemus ja elu leidumine mujal maailmaruumis – need on saladuslikud teemad, millele SKA peab aitama uut valgust heita.

See raadioteleskoop on väga tundlik, mis tähendab, et kujutised, mis sellega saadak­se, on üle 50 korra detailsemad kui näiteks Hubble’i kosmoseteleskoobiga saada­vad. SKA üks peamisi ülesandeid on uurida universumi lapsepõlve ehk aega rohkem kui 13 miljardi aasta eest, täpsemini seda ajajärku, mis hõlmab esimesi 300 miljonit aastat pärast Suurt Pauku. Sellel ajal hakkasid universu­mis, mis esialgu oli kottpime, tasapisi helendama esimesed tähed.

Astronoomid loodavad, et SKA püüab kinni raadiokiirguse, mis on pärit 13 miljardi aasta tagusest ajast. See kiirgus jõuab meieni kogu teadaoleva ilmaruumi algusest nii ruumi kui ka aja mõttes.

Nii nähtav valgus kui ka raadiokiirgus on elektromagnetlained. Elektromagnetlainete tüübid erinevad nii lainepikkuse kui ka sageduse poolest. Suurima lainepikkuse ja madalaima sagedusega ongi raadiokiirgus, mida SKA sihib, ning lühima lainepikkusega ja kõrgeima sagedusega on gammakiirgus. Nende vahele jäävad muu hulgas nähtav valgus, infrapunakiirgus ja ka näiteks mikro­lained.

Et nähtava valguse spektriosas (lained pikkusega 380–700 nanomeetrit) vaatlusi teha, kasutatakse optilisi teleskoope. Kui need paiknevad maapinnal, siis on heade tulemuste saamiseks vajalik pilvi­tu taevas. Seepärast paiknevad optilised teleskoobid sageli lõunapoolkeral, näiteks Tšiili, Hawaii või Kanaari saarte mäe­tippudes. Optilised teleskoobid erinevad raadio­teleskoopidest nii ehituse kui ka välja­nägemise poolest. Üks põhierinevus on see, et need on väiksemad, sest optiliste teleskoopide peeglite valmistamisel tuleb järgida väga täpseid juhiseid, et nendega kaugelt kosmosest saabuv nõrk valgus moonutamata kätte saada.

Lühike lainepikkus tähendab, et nähtav valgus on õrnake. Teel Maa poole võib seda blokeerida näiteks tolm, Maa atmosfääri sisenedes võib valgus murduda, sest turbulentsuse tõttu võib õhu tihedus ja sellest tulenevalt murdumis­näitaja muutuda. Nii võib saadud pilt kaugest tähest või galaktikast olla hägune. Raadiolainetega neid muresid ei ole. Need on madalsageduslikud ja seega pika lainepikkusega. Raadiokiirguse lainepikkus võib ulatuda millimeetritest kuni mitme kilomeetrini ja atmosfäär ei mõjuta neid nii nagu valguslaineid.

Loe SKA teleskoobi kohta lähemalt juuli Imelisest Teadusest!

Jaga lugu:
Klienditeenindus
KlienditeenindusVana-Lõuna 39/1, 19094 TallinnTel: 667 0099 (tööpäeviti 9–17)
Rain Väät
Rain VäätVastutav väljaandjaTel: 667 0044
Madis Aesma
Madis AesmaToimetajaTel:
Kairi Kalmann
Kairi KalmannDisainerTel:
Piret Pihlak
Piret PihlakKeeletoimetajaTel:
Sirle Kübar
Sirle KübarReklaamimüügi projektijuhtTel: 56845555