Individuelt teleskop af Square Kilometer Array kan også bruges til at studere kosmisk baggrundsstråling

Square Kilometer Array (SKA) er sat til at blive det største radioteleskop på Jorden. Forskere fra Bielefeld Universitet og Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) med internationale partnere har nu undersøgt SKA-MPG-teleskopet - en prototype for den del af SKA'en, der modtager signaler i mellemfrekvensområdet. Studiet, offentliggjort i dag (24. juli) i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society , viser, at teleskopet, udviklet i fællesskab af MPIfR og MT-Mechatronics GmbH, kan også bruges alene til at give indsigt i universets oprindelse.

"SKA-MPG-teleskopet i Sydafrika vil hjælpe os med at forstå den kosmiske baggrundsstråling, " siger Dr. Aritra Basu, hovedforfatter af undersøgelsen og fysiker i Bielefeld Universitets Astropartikelfysik og kosmologi arbejdsgruppe. Den kosmiske baggrundsstråling er lys i mikrobølgeområdet, der blev produceret kort efter Big Bang, og at udforske det giver information om universets oprindelse. "Imidlertid, målinger af den kosmiske baggrundsstråling forvrænges af andre effekter i forgrunden, såsom ultrahurtige elektroner i Mælkevejens magnetfelt. For at måle kosmisk baggrundsstråling, vi har brug for at vide mere om disse effekter. Vores undersøgelse viser, at det nye teleskop er fremragende til at undersøge forgrundsstråling med ultra præcision, " siger Basu.

SKA-MPG-teleskopet er udviklet i fællesskab af Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) i Bonn og MT-Mechatronics GmbH. Forkortelsen "MPG" står for Max Planck Society, som finansierer teleskopet. Radioteleskopet har en diameter på 15 meter og kan modtage signaler mellem 1,7 og 3,5 GHz. Det er i øjeblikket ved at blive samlet i Sydafrikas Karoo-ørken. Dr. Gundolf Wieching fra MPIfR, projektleder af teleskopet, forventer en første regulær implementering i efteråret 2019.

Radioteleskopet er primært designet som en prototype til en del af SKA, der modtager signaler fra et mellemradiofrekvensområde. Hvis prototypen klarer sig godt i en række tests, omkring 200 sådanne teleskoper vil blive bygget til SKA i Sydafrika. SKA vil observere mellemstore såvel som lave radiofrekvenser. Dette andet instrument skal bestå af tusindvis af små radioantenner, der kan kombineres for at simulere et enormt radioteleskop. De to dele af SKA vil så strække sig over en kvadratkilometer i Australien og Sydafrika - deraf navnet "Square Kilometer Array." "Selv med vores prototype, vi er i stand til at se dybt ind i universet takket være et smart design til teleskopet og nye udviklinger inden for modtager- og backend-teknologi, " siger Dr. Hans-Rainer Klöckner, astrofysiker ved MPIfR. "Jeg er nysgerrig efter at se, hvad vi vil opdage, når 200 af disse teleskoper er synkroniseret til SKA." SKA vil blive brugt, for eksempel, at udforske gravitationsbølger og mørk energi, eller for at teste Einsteins relativitetsteori under ekstreme forhold.

SKA bliver den første globale videnskabelige organisation med lokationer på tre kontinenter:Afrika, Australien, og Europa. Ud over, datacentre er ved at blive oprettet rundt om i verden. En særlig udfordring ligger i at håndtere den enorme mængde data:SKA vil indsamle over 600 petabyte observationsdata om året - svarende til lagerkapaciteten på mere end en halv million bærbare computere.

De tyske forskningsinstitutioner involveret i det forberedende arbejde til SKA er gået sammen i "German Long Wavelength Consortium, " inklusive Bielefeld University og Max Planck Institute for Radio Astronomy. Konsortiets projekter omfatter også D-MeerKAT, hvor prototypen af ​​SKA-MPG-teleskopet er ved at blive evalueret - for eksempel af den nyligt offentliggjorte undersøgelse. Det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning finansierer D-MeerKAT som et fælles forskningsprojekt. Professor Dr. Dominik Schwarz, leder af Bielefeld Astroparticle Physics and Cosmology Working Group, koordinater D-MeerKAT. "Vores undersøgelser med SKA-MPG-teleskopet er et vigtigt uafhængigt bidrag til moderne kosmologi - med meget arbejde og lidt held, vi kan muligvis åbne et nyt vindue til at forstå Big Bang, " siger Schwarz.

Max Planck Institute for Radio Astronomy deltager i disse projekter, via (S-Band) modtagerudvikling til MeerKAT radioteleskoper og også via SKA-MPG prototype teleskop som forberedelse til SKA.