Leyenda: El escritorio de control original de Jodrell Bank con vista del telescopio Lovell. Crédito: Anthony Holloway.
La semana pasada echamos un vistazo a la cara pública del Observatorio Jodrell Bank, el Discovery Center. Pero esta semana tenemos un recorrido detrás de escena del corazón de este impresionante e histórico observatorio.
El Dr. Tim O'Brien es Director Asociado del Observatorio del Banco Jodrell y lector de Astrofísica en la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Manchester. Cuando comenzamos nuestro recorrido por los telescopios, la sala de control y las computadoras, explica el papel de Jodrell en el desarrollo histórico de la radioastronomía. El telescopio Lovell, en el corazón del observatorio, es hoy un edificio catalogado como Grado 1, además de estar a la vanguardia de la investigación científica actual y, de hecho, futura.
Jodrell Bank fue originalmente el sitio del campo de pruebas del Departamento de Botánica de la universidad. El Observatorio fue fundado por Sir Bernard Lovell cuando la interferencia de los tranvías interrumpió la investigación sobre los rayos cósmicos que estaba llevando a cabo en la Escuela de Física del campus principal de la ciudad en la ciudad. Sir Bernard trasladó su equipo de radar al sitio en 1945 para tratar de encontrar ecos de radio de los rastros ionizados de rayos cósmicos, pero en su lugar fundó una nueva área de investigación sobre meteoros.
El telescopio Lovell (originalmente el Mark I) fue el radiotelescopio orientable más grande del mundo (76,2 m de diámetro) y el único capaz de rastrear el cohete de lanzamiento del Sputnik 1 en 1957; sigue siendo el tercero más grande del mundo. Además de rastrear y recibir datos de sondas como Pioneer 5 en 1960 y Luna 9 en 1966, un programa continuo de actualizaciones permitió al telescopio medir distancias a la Luna y Venus e investigar pulsares, masers astrofísicos, quásares y lentes gravitacionales. Ha proporcionado los estudios más extensos de púlsares en sistemas estelares binarios y descubrió el primer púlsar en un cúmulo globular. Detectó la primera lente gravitacional y también se ha utilizado para observaciones SETI. Ahora en su tercera superficie reflectante, un programa continuo de actualizaciones lo ha hecho más poderoso que nunca.
En 1964 se completó el radiotelescopio elíptico Mark II. Se encuentra en medio de un campo, empequeñeciendo la pequeña cúpula de observación que alberga el telescopio óptico de enseñanza de Tim y rodeada de cabañas de posguerra que llevan el nombre de la investigación que se realizó en ellas, por lo que una se llama Radiante (después de meteoritos) y otra Luna. Con un eje mayor de 38,1 my un eje menor de 25,4 m, el Mark II se utiliza principalmente junto con Lovell como parte de e-MERLIN (Red de interferómetro enlazado por radio de elementos múltiples), la instalación nacional de radioastronomía del Reino Unido que opera desde Jodrell. Esto comprende hasta 7 ámbitos de radio: Lovell, Mark II, Cambridge, Defford, Knockin, Darnhall y Pickmere. e-MERLIN tiene la línea de base más larga (separación de telescopios) de 217 Km y una resolución de más de 50 milisegundos, que se compara con el telescopio espacial Hubble pero en radio en lugar de longitudes de onda visibles. La sucursal de Jodrell en Manchester también alberga el Nodo del Centro Regional del Reino Unido para ALMA (matriz de gran milímetro / submilímetro de Atacama) en Chile.
El telescopio de "42 pies" se encuentra junto a la entrada del edificio principal que alberga la sala de control. La tarea principal de los telescopios es monitorear continuamente el Pulsar en el corazón de la Nebulosa del Cangrejo (todo el tiempo está por encima del horizonte). En este punto, Tim mostró su impresionante truco de fiesta de demostrar matemáticamente que el alcance apuntaba al Pulsar Cangrejo calculando a partir de la Ascensión Recta del púlsar (05h 34m 31.97s) y la Declinación (+ 22d 00m 52.1s) dónde estaría en El cielo en ese momento. Ha recopilado más de 30 años de datos que representan el 4% de la edad del púlsar, lo que proporciona pistas vitales sobre cómo evolucionan los púlsares.
Leyenda: el Dr. Tim O'Brien hablando con el profesor Brian Cox y Dara O'Biain en la sala de control durante Stargazing Live Credit: La Universidad de Manchester
Tim tuvo la amabilidad de permitirme entrar a la Sala de Control, que los visitantes generales del sitio no suelen ver, aunque es el anfitrión de la serie anual Stargazing Live de BBC TV, conducida por el profesor Brian Cox y Dara O’Briain. Ilustra perfectamente el papel histórico y actual de Jodrell en la radioastronomía. Es una mezcla maravillosamente británica de tecnología informática de vanguardia, equipo original de los años 50 y todos los puntos intermedios. Hay monitores de pantalla plana masivos en una esquina que muestran y pueden controlar cada uno de los ámbitos, un reloj atómico junto a gabinetes de madera y vidrio que contienen agujas de contracción que rastrean la presión del aire, la velocidad del viento y las variaciones de temperatura en rollos o discos de papel. En el centro de la habitación se encuentra el escritorio de control original en forma de herradura de la década de 1950.
La gran ventana da al telescopio Lovell que estaba "estacionado" durante mi visita mientras se daba una nueva capa de pintura al tazón reflectante, apuntando directamente hacia el cenit con los frenos aplicados. Si los vientos aumentan durante una observación, el plato debe elevarse y moverse a un objetivo más alto en el cielo. Si los vientos alcanzan 45 millas por hora, el plato debe estacionarse en esta posición vertical. Afortunadamente, esto no sucede con demasiada frecuencia. Una fuerte acumulación de nieve podría distorsionar la forma del plato, por lo que debe volcarse. La sala de control está abierta las 24 horas los 365 días del año. Toda la sala tiene una cantidad muy satisfactoria de luces parpadeantes, diales, perillas e interruptores. Como Tim dice con razón "Necesitas muchas luces intermitentes".
Jodrell alberga una serie de clústeres informáticos especializados y de uso general. Desde la década de 1960, Lovell y Mark II han estado involucrados regularmente con VLBI (Interferometría de línea de base muy larga) que incluye telescopios en Europa, China y África y también se puede vincular al VLBA (Matriz de línea de base muy larga) en América para crear un telescopio. tamaño del planeta, capaz de producir las imágenes más nítidas en toda la astronomía. La sala VLBI alberga una gran variedad de receptores y equipos de grabación. Esto incluye un receptor GPS, con una precisión de 0,5 milisegundos, conocido cariñosamente como el Reloj Totalmente Exacto, a pesar de que tienen otros más nuevos con una precisión de 25 nanosegundos y su reloj atómico maser tiene una precisión de 1 parte en 10 ^ 15 o 1 segundo cada 30 millones de años. Jodrell tiene cinco nombres: cinco generadores de señal, utilizados para convertir frecuencias en el receptor, están claramente etiquetados como Sharon, Tracy, Nigel, Kevin y Darren.
Leyenda: El telescopio Mark II en Jodrell Bank. Crédito: el autor
Jodrell fue pionero en la conexión de radiotelescopios a través de cientos de kilómetros y construyó la red dedicada de fibra óptica que conecta los siete telescopios e-MERLIN. Tim hizo una pausa para hacer efecto frente a una puerta azul impresionantemente grande y resistente que estaba adornada con numerosas señales dramáticas de advertencia y tarareaba siniestramente, con su mano sobre una robusta palanca de operación. Este fue el hogar del correlacionador e-MERLIN, el foco de los siete telescopios y el corazón de la red, debe protegerse cuidadosamente para que no interfiera con los ámbitos de radio en el sitio. Tim tecleó el código de entrada, tiró de la palanca y el suave zumbido se convirtió en un rugido ensordecedor cuando entramos en una habitación de metal, se mantuvo frío con aire acondicionado. Hay enormes cilindros de gas en la esquina listos para llenar la habitación en caso de incendio. En el centro hay un gabinete de vidrio ahumado, del tamaño de un gran armario que contiene el centro de la computadora con guirnaldas de cables de fibra óptica amarillos conectados a los telescopios y que trae la mayor cantidad de datos a la habitación que los viajes en el resto del Internet del Reino Unido combinados.
Jodrell tiene alrededor de 40 empleados en el sitio y más de 100 trabajan desde el edificio Alan Turing de la Universidad en Manchester. La lista de programas de investigación del grupo cubre todos los aspectos de la astronomía, desde estudiar el Big Bang hasta descubrir exoplanetas. Han utilizado los púlsares para probar la teoría de la gravedad de Einstein por la que recibieron el Premio de Investigación EC Descartes. Desarrollaron amplificadores de bajo ruido para la nave espacial Planck de la ESA que informarán sus resultados de cosmología el próximo año. Con una red europea de radiotelescopios, están utilizando púlsares para intentar la primera detección de ondas gravitacionales predichas por Einstein.
Mirando hacia el futuro, ahora se está trabajando junto con el Edificio de Control principal en la construcción de un nuevo edificio para albergar la Oficina Internacional de Proyectos para SKA (matriz de kilómetros cuadrados) que se ubicará en África y Australia, que cuando se complete alrededor de 2024, será el radiotelescopio más grande del mundo para el siglo XXI. Cuando nos vamos, le pregunto a Tim qué estaría en su lista de deseos para el futuro (¿todos los astrónomos tienen una lista de deseos, no?) Le gustaría ver un sistema como SKA extendido para cubrir el hemisferio norte y un futuro telescopio que podría hacer observaciones en tiempo real en todo el cielo, apuntando instantáneamente a objetos transitorios, como las novas, que son el foco principal de su propia investigación. Creo que sir Bernard lo aprobaría.
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