En hjernetransplantation til et af Australiens bedste teleskoper

Et af Australiens bedste teleskoper vil modtage en opgradering på 2,6 millioner A$ for at hjælpe med at udvide dets tre årtiers rekord med at forbedre vores forståelse af universet.

Australia Telescope Compact Array (ATCA), nær Narrabri i NSW, har været et af de bedste radioteleskoper i verden, siden det startede i september 1988.

Udtænkt og drevet af CSIRO, Australiens nationale videnskabsagentur, ATCA indledte en ny æra af astronomiske opdagelser i dette land. Konstruktionen af ​​teleskopet var næsten udelukkende australsk, udløser udviklingen af ​​australske kommunikationsvirksomheder og spiller en nøglerolle i opfindelsen af ​​hurtig WiFi.

Grundlæggende opdagelser

Siden den åbning, tusinder af astronomer fra hele verden har brugt teleskopet til at gøre fundamentale opdagelser om stjerners og galaksers udvikling. Selv nu, omkring 450 forskere og studerende bruger det hvert år til at studere molekylerne i vores galakse, de magnetiske felter, der trænger gennem galakser, og de sorte huller, der ligger i deres centre.

ATCA har været medvirkende til at identificere kilderne til gravitationsbølgesignaler, som kolliderende sorte huller eller neutronstjerner. Den har kortlagt gassen i nærliggende galakser og har, uventet, opdaget gas i galaksehobe milliarder af lysår væk.

Nye teleskoper

I mellemtiden i det nordlige Vestaustralien, CSIRO har netop afsluttet konstruktionen af ​​det revolutionære A$188 millioner Australian Square Kilometer Array Pathfinder-teleskop (ASKAP).

ASKAP er indstillet til at overvåge radiofrekvenssignaler over hele himlen, øge vores viden om radiohimlen med en faktor på omkring 30, og giver nye syn på universet, potentielt føre til uventede opdagelser.

Så du tror måske, at den 30-årige ATCA nu kunne gå på pension. Imidlertid, efterspørgslen efter ATCA vil stige, ikke falde.

ASKAP ser på et stort område, men ser ikke i særlig detalje. Men da ASKAP gør en ny opdagelse, ATCA kan se på det med højere opløsning og bruge et andet frekvensområde. Denne alsidighed vil være afgørende for at forstå, hvad ASKAPs opdagelser betyder.

En ny hjerne

Hvordan istandsætter man et 30 år gammelt teleskop til en rimelig pris? Svaret ligger i, at de store retter kun er den første fase af et signalbehandlingssystem, og ATCA's retter er stadig blandt de bedste tilgængelige.

Lige så vigtigt som tallerkenerne er computerhardwaren og -softwaren til at fortolke de signaler, som opvasken modtager - disse er hjernen i et moderne teleskop. Moderne computerteknikker betyder, at denne hjerne kan fordobles i hastighed og alsidighed til en beskeden pris.

ATCA vil modtage A$530, 000 fra Australian Research Council til et projekt på 2,6 millioner A$, ledet af Western Sydney University og CSIRO, at erstatte den elektroniske "hjerne" i teleskopet, som oprindeligt blev bygget ved hjælp af brugerdefinerede chips og håndlavet kode. Resten af ​​finansieringen vil blive leveret af CSIRO og andre universitetspartnere.

Det opgraderede teleskop vil have et avanceret hjerte ved hjælp af grafikprocessorenheder, der først er designet til Playstations og Xboxes, sammen med moderne signalbehandlingsteknikker og banebrydende software.

Dette vil fordoble mængden af ​​båndbredde, der kan observeres, og gør ATCA langt mere alsidig, end dens gamle håndlavede hjerne med fast ledning kunne klare. Opgraderingen vil i høj grad øge dens evne til at forstå videnskaben fra de opdagelser, der er gjort med ASKAP, og at detektere radiosignaler fra gravitationsbølgehændelser.

For eksempel, ved hjælp af ASKAP har vi for nylig opdaget mange mærkelige og uventede objekter, såsom de to "dansende spøgelser" vist nedenfor.

Den opgraderede ATCA vil være i stand til at give os et detaljeret billede af disse objekter ved mange forskellige frekvenser, hjælper med at lokalisere deres forældres sorte huller og rydde op i, hvad der sker.

Efter hjernetransplantationen, den foryngede ATCA vil begynde sin anden karriere. Det vil gøre det muligt for australske forskere at lave mere ambitiøs forskning på trods af den stigende radiofrekvensinterferens fra radiosendere, gøre flere opdagelser, og måske forstå nogle flere af universets mysterier.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.