Το 1888, ο αστρονόμος Simon Newcomb πρόφερε πλέον διαβόητες λέξεις, δηλώνοντας ότι «Πιθανώς πλησιάζουμε στο όριο όλων όσων μπορούμε να γνωρίζουμε για την αστρονομία». Αυτή ήταν μια εποχή λίγο πριν από τον εντοπισμό των αχνών νεφελωμάτων ως χωριστών γαλαξιών, τη θεωρία της ειδικής και γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν και μια εποχή κατά την οποία μια υποθετική ουσία που ονομάζεται αιθέρας λέγεται ότι διαπερνά το σύμπαν.
Ο Newcomb μετά βίας θα αναγνώριζε την αστρονομία σήμερα. Τα σύγχρονα παρατηρητήρια εκτείνονται στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και ξεκλειδώνουν τα μυστικά ενός σύμπαντος τόσο περίεργου όσο και υπέροχου. Οι σύγχρονοι αστρονόμοι σπάνια κοιτάζουν μέσα από ένα προσοφθάλμιο, αν ήταν ακόμη δυνατό να το κάνουν με τέτοια παράξενα όργανα. Αυτά που ακολουθούν είναι μερικά από τα πιο μοναδικά επαγγελματικά επίγεια παρατηρητήρια που λειτουργούν σήμερα και ανατρέπουν την κατανόησή μας για το σύμπαν που κατοικούμε.
Τα τέσσερα τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα στη διάταξη VERITAS. (Πίστωση: VERITAS/The National Science Foundation ).
VERITAS:Βασισμένο στο Παρατηρητήριο Fred Lawrence Whipple στη νότια Αριζόνα, το Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System ( VERITAS ) είναι ένα παρατηρητήριο σχεδιασμένο για να παρατηρεί ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας. Η συστοιχία του αποτελείται από τέσσερις ανακλαστήρες με διάφραγμα 12 μέτρων που ο καθένας αποτελείται από 350 κατοπτρικούς σπινθηριστές. Κάθε συστοιχία VERITAS έχει οπτικό πεδίο 3,5 μοιρών και η συστοιχία είναι πλήρως λειτουργική από το 2007. Το VERITAS έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη ενεργών γαλαξιακών πυρήνων, εκρήξεων ακτίνων γάμμα και του πάλσαρ Νεφέλωμα Καβουριού.
Κοιτάζοντας κάτω μια από τις τρύπες του ανιχνευτή του IceCube. (Πίστωση: Συνεργασία IceCube /NSF).
Παγάκι:Όχι ο ράπερ, Παγάκι είναι ένας ανιχνευτής νετρίνων που βρίσκεται στο σταθμό του Νότιου Πόλου Amundsen-Scott στην Ανταρκτική. Το IceCube παρακολουθεί για αλληλεπιδράσεις νετρίνων με τη χρήση χιλιάδων φωτοπολλαπλασιαστών που αιωρούνται έως και 2,45 χιλιόμετρα κάτω στο στρώμα πάγου της Ανταρκτικής. Με συνολικά 86 χορδές ανιχνευτών που ολοκληρώθηκαν το 2011, το IceCube είναι σήμερα το μεγαλύτερο παρατηρητήριο νετρίνων στον κόσμο και αποτελεί μέρος του παγκόσμιου συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης Supernova. Το IceCube θα συμπληρώσει επίσης τα δεδομένα WMAP και Planck και μπορεί στην πραγματικότητα να «βλέπει» το φαινόμενο σκίασης του φεγγαριού που εμποδίζει τα μιόνια της κοσμικής ακτίνας.
Το τηλεσκόπιο Liquid Mirror που χρησιμοποιείται στο Παρατηρητήριο Τροχιακών Συντριμμιών της NASA. (Πίστωση: Γραφείο Προγράμματος Τροχιακών Συντριμμιών της NASA)
Τηλεσκόπια καθρέφτη υγρού:Ένα από τα πιο παράξενα οπτικά σχέδια στον κόσμο της αστρονομίας, τηλεσκόπια καθρέφτη υγρού χρησιμοποιήστε ένα μεγάλο περιστρεφόμενο πιάτο υδραργύρου για να σχηματίσετε έναν παραβολικό καθρέφτη. Ο σχεδιασμός είναι οικονομικός, αλλά έχει το μικρό μειονέκτημα ότι πρέπει να στοχεύεις απευθείας στο ζενίθ, ενώ ένα κομμάτι ουρανού περνά πάνω από το κεφάλι. Η NASA χρησιμοποίησε ένα τηλεσκόπιο υγρού καθρέφτη μήκους 3 μέτρων ως μέρος του παρατηρητηρίου Orbital Debris που βρίσκεται κοντά στο Cloudcroft του Νέου Μεξικού από το 1995-2002. Το μεγαλύτερο στον κόσμο (και το 18ο μεγαλύτερο οπτικό τηλεσκόπιο συνολικά) είναι 6 μέτρων Μεγάλο τηλεσκόπιο Ζενίθ στο Ερευνητικό Δάσος Malcolm Knapp του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας.
Αεροφωτογραφία του LIGO Hanford. (Πίστωση: Gary White/Mark Coles/California Institute of Technology/ LIGO/NSF ).
ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ:Σχεδιασμένο για να ανιχνεύει εισερχόμενα κύματα βαρύτητας που προκαλούνται από συγχωνεύσεις πάλσαρ-μαύρης τρύπας, το Παρατηρητήριο Gravitational-Wave Wave Interferometer Laser (LIGO) αποτελείται από ένα ζευγάρι εγκαταστάσεων με μια έδρα στο Hanford της Ουάσιγκτον και μια άλλη στο Livingston της Λουιζιάνα. Κάθε ανιχνευτής αποτελείται από ένα ζεύγος βραχιόνων Fabry-Pérot μήκους 2 χιλιομέτρων και μετρά μια ακτίνα λέιζερ που εκτοξεύεται μέσω αυτών με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια. Απαιτούνται δύο γεωγραφικά ξεχωριστά συμβολόμετρα για την απομόνωση της επίγειας παρεμβολής καθώς και για να δοθεί μια κατεύθυνση ενός εισερχόμενου κύματος βαρύτητας στην ουράνια σφαίρα. Μέχρι σήμερα, δεν έχουν ανιχνευθεί κύματα βαρύτητας από το LIGO, αλλά η εν λόγω ανίχνευση αναμένεται να ανοίξει ένα εντελώς νέο πεδίο αστρονομίας.
Η κεραία VLBA που βρίσκεται στο St. Croix στις Παρθένες Νήσους. (Πίστωση: Εικόνα ευγενική προσφορά του NRAO/AUI/NSF ).
Ο πίνακας πολύ μεγάλης γραμμής βάσης:Μια σειρά 10 ραδιοτηλεσκοπίων με ανάλυση στο μέγεθος μιας ηπείρου, το Very Long Baseline Array ( VLBA ) απασχολεί αστεροσκοπεία στις ηπειρωτικές Ηνωμένες Πολιτείες, το Saint Croix στις Παρθένες Νήσους των ΗΠΑ και το Mauna Kea της Χαβάης. Αυτό είναι ουσιαστικά το μεγαλύτερο ραδιοσυμβολόμετρο στον κόσμο με γραμμή βάσης πάνω από 8.600 χιλιόμετρα και ανάλυση μικρότερη από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου σε μήκη κύματος 4 έως 0,7 εκατοστά. Το VLBA έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη H2O megamasers σε Ενεργούς Γαλαξιακούς Πυρήνες και τη μέτρηση εξαιρετικά ακριβών θέσεων και σωστών κινήσεων αστέρων και γαλαξιών.
ΥΠΟΣΧΕΣΕΙΣ:Βρίσκεται ακριβώς βόρεια της πόλης Exloo στην Ολλανδία, το The LOw Frequency Radio Array είναι μια σταδιακή συστοιχία 25.000 κεραιών με αποτελεσματική περιοχή συλλογής 300.000 τετραγωνικών μέτρων. Αυτό κάνει ΥΠΟΣΧΕΣΕΙΣ ένα από τα μεγαλύτερα μεμονωμένα συνδεδεμένα ραδιοτηλεσκόπια που υπάρχουν. Το LOFAR είναι επίσης μια απόδειξη της ιδέας για τον τελικό διάδοχό του, το Square Kilometer Array που θα κατασκευαστεί από κοινού στη Νότια Αφρική, την Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία. Τα βασικά έργα που αφορούν το LOFAR περιλαμβάνουν εξωγαλαξιακές έρευνες, έρευνα για τη φύση των κοσμικών ακτίνων και μελέτες του διαστημικού καιρού.
Ένας από τους ανιχνευτές δεξαμενής νερού στο παρατηρητήριο Pierre Auger. (Εικόνα Wikimedia στο Δημόσιο Τομέα).
Το Παρατηρητήριο Pierre Auger:Ένα παρατηρητήριο κοσμικών ακτίνων που βρίσκεται στο Malargüe της Αργεντινής, το Παρατηρητήριο Pierre Auger ολοκληρώθηκε το 2008. Αυτό το μοναδικό όργανο αποτελείται από 1600 ανιχνευτές ακτινοβολίας Cherenkov σε δεξαμενή νερού σε απόσταση άνω των 3.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων μαζί με τέσσερις συμπληρωματικούς ανιχνευτές φθορισμού. Τα αποτελέσματα από τον Pierre Auger έχουν μέχρι στιγμής συμπεριλάβει την ανακάλυψη μιας πιθανής σχέσης μεταξύ ορισμένων από τα υψηλότερα ενεργειακά γεγονότα που έχουν παρατηρηθεί και των ενεργών γαλαξιακών πυρήνων.
Η εγκατάσταση GONG στο αστεροσκοπείο Cerro Tololo Interamerican στη Χιλή. (Πίστωση: GONG/NSO/AURA/NSF ).
ΔΙΣΚΟΕΙΔΗΣ:Το να παρακολουθείς τον Ήλιο είναι ο στόχος του Global Oscillation Network Group , ένα παγκόσμιο δίκτυο έξι ηλιακών τηλεσκοπίων. Δημιουργήθηκε από μια αρχική έρευνα σε 15 τοποθεσίες το 1991, το GONG παρέχει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο που επαινούν τις διαστημικές προσπάθειες παρακολούθησης του Ήλιου από τα διαστημόπλοια SDO, SHO και STEREO A & B. Οι επιστήμονες του GONG μπορούν ακόμη και να παρακολουθούν την ηλιακή μακρινή πλευρά χρησιμοποιώντας ηλιοσεισμολογία!
Ένα τμήμα της συστοιχίας τηλεσκοπίων Allen. (Πίστωση: Seth Shostak/Το Ινστιτούτο SETI. Χρησιμοποιείται με άδεια).
Η Συστοιχία Τηλεσκοπίων Άλεν:Βρίσκεται στο Hat Creek 470 χιλιόμετρα βορειοανατολικά του Σαν Φρανσίσκο πίνακας θα αποτελείται τελικά από 350 ραδιοφωνικές κεραίες Γρηγοριανής εστίασης που θα υποστηρίζουν την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης του SETI. 42 κεραίες τέθηκαν σε λειτουργία το 2007 και ένα έλλειμμα στον προϋπολογισμό του 2011 έθεσε την κατάσταση της συστοιχίας σε κενό μέχρι την προκαταρκτική στόχος χρηματοδότησης 200.000 $ πληρώθηκε τον Αύγουστο του 2011.
Το Παρατηρητήριο Κοσμικών Ακτίνων YBJ:Τοποθετημένο ψηλά στο θιβετιανό οροπέδιο, το Yangbajing International Cosmic Ray Observatory είναι μια κοινή ιαπωνική-κινεζική προσπάθεια. Όπως και ο Pierre-Auger, ο Παρατηρητήριο Κοσμικών Ακτίνων YBJ χρησιμοποιεί σπινθηριστές απλωμένους μαζί με κάμερες υψηλής ταχύτητας για να παρακολουθούν τις αλληλεπιδράσεις των κοσμικών ακτίνων. Το YBJ παρατηρεί συνεχώς τον ουρανό σε κοσμικές ακτίνες και έχει συλλάβει πηγές από το πάλσαρ του νεφελώματος του Καβουριού και έχει βρει μια συσχέτιση μεταξύ ηλιακών και διαπλανητικών μαγνητικών πεδίων και της «σκιάς της κοσμικής ακτίνας» του Ήλιου. Το ραδιοτηλεσκόπιο KOSMA μήκους 3 μέτρων μεταφέρεται επίσης από την Ελβετία στο αστεροσκοπείο YBJ στο Θιβέτ.
