Už se čeká jen na razítko. Během letošního října by totiž čínská vláda měla schválit k plnému provozu obří teleskop FAST (anglická zkratka výrazu „Pětisetmetrový sférický teleskop“).
Stavba začala vznikat před zhruba osmi lety v odlehlém pohoří na jihozápadě Číny v provincii Kuej-Čou. Reflektor parabolické antény teleskopu se skládá ze 4 450 panelů trojúhelníkového tvaru, kvůli němuž se jim přezdívá „boží oko“.
Konstrukce byla dokončena v roce 2016, od té doby bylo zařízení ve zkušebním provozu. Během něj mělo dokázat, že investice ve výši zhruba čtyř miliard korun skutečně Číně dala nejcitlivější a nejmodernější zařízení pro sledování rádiových signálů z vesmíru. V radioteleskopii přitom platí, že „větší bere“: největší přístroje mají na svědomí největší díl zajímavých pozorování. Čína tedy díky novému zařízení získá výrazný náskok nad „konkurencí“.
Pohled na spodní část největší radioteleskopu na světě.
Zkušební období proběhlo relativně hladce, byť potíže se samozřejmě objevily. Zpočátku mělo zařízení velký problém přilákat vhodné zaměstnance, protože lokalita je skutečně extrémně odlehlá a vzdálená civilizaci. Ovšem vědecké výsledky jsou velmi uspokojivé a zařízení dokázalo, že je nejcitlivějším radioteleskopem současnosti. Během zkušebního provozu teleskop FAST objevil stovku nových pulsarů (zbytků masivních hvězd, které vysílají pravidelné rádiové pulzy).
Otevřené hvězdám i světu
Během zkušebního provozu mohly s údaji z teleskopu pracovat pouze týmy vedené čínskými vědci. S oficiálním schválením projektu se to ovšem změní a o pozorovací čas budou moci žádat vědci z celého světa. Čas se pak bude rozdělovat zjednodušeně řečeno především podle toho, jak bude daný projekt zajímavý v očích vědecké rady teleskopu.
Proč se „rádiové dalekohledy“ tak hodí?Radioteleskopie je obor, který využívá okna v naší atmosféře. Kromě viditelného světla právě jen rádiové vlny dobře procházejí ovzduším Země. I v téhle oblasti nám má vesmír co říct. Z rádiového spektra například pochází slavný důkaz o existenci gravitačních vln, a to díky dvěma neutronových hvězdám, které obíhají dráhu velmi blízko sebe. Vědci u nich dokázali naměřit změny dráhy, které nejlépe vysvětluje zpomalování hvězd v důsledku vysílání gravitačních vln. Za tento objev učiněný na teleskopu Arecibo byla udělena Nobelova cena. |
V blízké době se FAST tak bude věnovat nejen studiu dalších pulsarů, ale také hledání vzdálených, a tedy i pro jiné teleskopy příliš slabých galaxií (ty nepřímo prozradí stopy přítomnosti vodíku). Jako první rádiový teleskop by také snad měl být schopen zachytit i stopy přítomnosti planet u jiných hvězd.
Měl by totiž (alespoň teoreticky) být schopen slabé zdroje polarizovaného záření. A pokud je planeta „vybavena“ magnetickým polem, to nejen chrání případný život na jejím povrchu před kosmickým zářením, ale také ovlivňuje (tj. polarizuje) záření, které jím prochází.
Pátrání po planetách bude ovšem možné až po poměrně významných úpravách. Teleskop je sice extrémně citlivý (tj. dokáže zachytit i velmi slabý signál), ale není dostatečně přesný; nedokáže tedy dostatečně přesně zaměřit malé zdroje. To by mělo změnit 36 malých talířů o průměru pěti metrů, které by výrazně zlepšily úhlové rozlišení radioteleskopu a umožnily najít i tak malý zdroj, jakým je jedna planeta.
I do dokončení tohoto „upgradu“ bude ovšem práce více než dost. Rekordní citlivost FASTu mu umožňuje zkoumat i další extrémně slabé, a zatím tedy těžko zachytitelné jevy. Postupně by zařízení například mělo být tak citlivé, aby zachytilo stopy průletu gravitačních vln, které (v extrémně malém měřítku) doslova zkracují a natahují hmotu kolem nás.
Pohyblivá skládačka
FAST otvírá nové obzory do značné míry díky rozměrům. S průměrem 500 metrů je o nějakých 195 metrů širší než druhý největší dalekohled svého druhu, Arecibo Observatory v Puerto Rico. Základní koncept obou zařízení je ovšem velmi podobný.
Pro obě si autoři vybrali oblast vápencových krasů, ve kterých krajina nabízí dostatek velkých prohlubní. Místo pro FAST zvolili čínští vědci na základě satelitního snímkovaní ze zhruba čtyř set vyhovujících lokalit.
Topografie vybrané lokality pro FAST při pohledu z vesmíru. Přesnost zobrazení je asi 20 centimetrů
Trojrozměrné zobrazení antény FAST v reliéfu krajiny po dokončení všech prací
Oblast nabízí vhodné podmínky pro stavbu (tedy dost velkou „jámu“) a leží v seizmicky klidné oblasti, kde nehrozí zemětřesení. Je také poměrně daleko od velkých sídel, takže příjem rádiového signálu by neměla rušit různá lidská zařízení (nedaleko místa byla vesnice z 80 obyvateli, kterou úřady vystěhovaly). K tomu přispějí i vápencové stěny kolem vybrané lokality, které zafungují jako účinné stínění.
Konstrukci teleskopu tvoří zhruba 4 400 hliníkových dílů. Na rozdíl od Areciba budou jednotlivé díly teleskopu pohyblivé. V praxi to znamená, že anténa může měnit tvar, a tím i své vlastnosti. Nastavením jednotlivých panelů tak lze vytvářet uvnitř ohromného „talíře“ antény s průměrem menším o sto nebo dvě stě metrů. Na první pohled je to možná nelogické, ale ve skutečnosti tento prvek výrazně zlepšuje možnosti využití antény. Tímto způsobem lze totiž pozorovat i ty části oblohy, na které by anténa pevně zapuštěná do země „neviděla“.
FAST se podle již uzavřených dohod také zapojí do projektu hledání mimozemských civilizací. Zařízení by mohlo signál, jaký dnes vydává Arecibo, identifikovat zhruba na vzdálenost tisíce světelných let.
