science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe 's werelds grootste radiotelescoop kan worden gebruikt om naar buitenaardse wezens te zoeken

Radiobeeld van de nachtelijke hemel. Krediet:Max Planck Instituut voor Radioastronomie, gegenereerd door Glyn Haslam

in 2016, China's vijfhonderd meter Aperture Sferische radiotelescoop - de grootste radiotelescoop met één diafragma ter wereld - verzamelde zijn eerste licht. Vanaf dat moment, de telescoop heeft uitgebreide tests en inbedrijfstelling ondergaan en is in januari 2020 officieel online gegaan. In al die tijd is het is ook verantwoordelijk geweest voor meerdere ontdekkingen, waaronder bijna 100 nieuwe pulsars.

Volgens een recente studie door een internationaal team van wetenschappers en geleid door de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), FAST kan ook een ander doel hebben:de zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI). Voortbouwend op hun samenwerking met de non-profit wetenschappelijke organisatie Breakthrough Initiatives, de auteurs van de studie benadrukken de manieren waarop FAST nieuwe SETI-waarnemingen mogelijk zou kunnen maken.

Het team bestond uit leden van de FAST Collaboration, de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), de Universiteit van Californië, Berkeley, de Swinburne University of Technology, Doorbraakinitiatieven, het SETI Institute en meerdere universiteiten. Ze werden geleid door Di Li van het CAS Key Laboratory van FAST en de University of CAS, en hun studie verscheen onlangs in het tijdschrift Onderzoek in astronomie en astrofysica .

Om het duidelijk te zeggen, de FAST-array heeft een groot aantal voordelen ten opzichte van eerdere radiotelescopen vanwege zijn enorme omvang. Voor starters, met een primair oppervlak van 500 meter (1640 voet) in diameter en een maximale effectieve opening van 300 meter (984 voet), FAST is momenteel de grootste radiotelescoop ter wereld en heeft toegang tot een veel groter deel van de hemel dan de Arecibo-radiotelescoop.

Zoals Dr. Li via e-mail aan Universe Today uitlegde:"Het belangrijkste voordeel van FAST is het effectieve verzamelgebied. FAST vormt een parabool met een diameter van 3000 meter, en een totaal verzamelgebied in de L-band (met neutrale waterstof, enzovoort.), die groter is dan die van andere telescopen, inclusief VLA, Effelsberg, Arecibo, GBT, etc. In combinatie met de state-of-art ontvangers, FAST biedt de beste winst in de richting van puntbronnen, welke SETI-signalen zijn."

Artistieke impressie van BLI, het grootste SETI-onderzoek in de geschiedenis. Krediet:Doorbraak Luister

De FAST-telescoop is ook ontworpen met de mogelijkheid van SETI-onderzoek in gedachten. Vandaar, het Breakthrough Listen Initiative (BLI) ondertekende in 2016 een memorandum van overeenstemming met de CAS' National Astronomical Observatories (NAOC) ter wille van toekomstige samenwerkingen die FAST in hun netwerk van radiotelescopen zouden brengen.

Als onderdeel van de non-profit onderzoeksgroep Breakthrough Initiatives, BLI is een 10-jarige, $ 100 miljoen inspanning om "de meest gevoelige, uitgebreide, en intensieve zoektocht naar geavanceerd leven op andere werelden." Deze inspanningen zijn momenteel gebaseerd op drie telescopen, waaronder de Groene Bank Telescoop, de Parkes Radio Telescope en de Automated Planet Finder.

Een ander groot voordeel is het feit dat FAST is uitgerust met een 19-straals spleethoornontvangerarray, wat het gezichtsveld enorm vergroot. Vergelijk dit met de zeven stralen van Arecibo en de 13 stralen van de Parkes Radio Telescope, die beide hebben gezorgd voor een ongekende snelheid voor SETI-onderzoeken en efficiëntie bij het uitfilteren van radiofrequentie-interferentie (RFI) van aardgebonden bronnen.

De FAST-telescoop profiteert ook van de nieuwste computerhardware, software en netwerken. "In aanvulling, we hebben met succes een nieuwe observatiemodus getest om gelijktijdige gegevensopname voor verschillende doeleinden mogelijk te maken, "zei Li. "In het bijzonder, dit is de eerste radiotelescoop die pulsar- en waterstofgegevensstromen registreert voor grootschalige onderzoeken."

Artist concept van de Transiting Exoplanet Survey Satellite en zijn 4 telescopen. Krediet:NASA/MIT

Deze zelfde technologie, zegt Li, stelde hem en zijn collega's in staat een nieuw onderzoek te ontwerpen en te starten, de Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS). Dit onderzoek zoekt naar verschillende radiobronnen, zoals pulsars, snelle radio-uitbarstingen (FRB's), sterrenstelsels en waterstof - allemaal tegelijk. Zodra FAST is uitgerust met SETI-instrumentatie, Li verwacht dat CRAFTS in staat zal zijn om SETI veel tijd te geven en tegelijkertijd zijn andere primaire wetenschappelijke doelen te verwezenlijken.

Het team nam in hun onderzoek enkele gedachten en suggesties op over waar FAST naar zal zoeken. Zoals Dr. Li aangaf, deze omvatten onderzoeken van exoplaneten die zijn ontdekt door telescopen van de volgende generatie zoals NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) in de hoop bewijs te vinden van buitenaardse communicatie:

"Naast blind zoeken, we zullen ons richten op TESS-planeten en de Andromeda-melkweg. In termen van equivalent isotroop stralingsvermogen (EIRP), FAST zal gevoelig genoeg zijn om menselijke technologieën op TESS-planeten te detecteren, d.w.z., een wereld met een iets krachtigere radar dan die van Arecibo. Op de afstand van Andromeda, FAST kan een Kardashev type II of een krachtigere beschaving detecteren."

Dus FAST kan beschavingen detecteren die zo geavanceerd zijn dat ze de kracht van hun hele sterrenstelsel hebben weten te benutten? En het zou dit kunnen doen terwijl het tegelijkertijd naar andere kosmische radiobronnen zoekt? Nutsvoorzieningen, dat klinkt veelbelovend. Ondertussen, Het 10-jarige onderzoek van Breakthrough Listen gaat door, en de gegevens blijven zich opstapelen.

Als er bewijs is van intelligent leven daarbuiten, we sluiten er op aan.