The Very Large Array:Astronomisk shapeshifter

Da Very Large Array blev færdig for fyrre år siden, det var en anden slags radioteleskop. I stedet for at have en enkelt antenneskål, VLA'en har 27. De data, som disse antenner indsamler, er kombineret på en sådan måde, at de fungerer som et enkelt radioteleskop. Som et radioarray, den virtuelle skål i VLA kan dække et område, der er omtrent på størrelse med Disney World. Men VLA kan også noget, almindelige teleskoper ikke kan:det kan ændre form.

Antennerne på VLA er arrangeret langs tre lange arme, hver med ni antenner. Hver arm har et skinnespor, gør det muligt at flytte antennerne til forskellige steder langs armen af ​​en 200-tons transporter. Dermed, antennerne kan have stor afstand fra hinanden, eller klynges tæt sammen. Selvom hver antenne kan flyttes individuelt, de er typisk positionelle i standardarrangementer eller -konfigurationer. På mange måder, hver konfiguration er sit eget radioteleskop. Ved at flytte antenner ind i disse forskellige konfigurationer, VLA kan tjene lige så mange observatorier i ét.

Kraften af ​​et teleskop afhænger i høj grad af to faktorer:svagheden af ​​det lys, det kan se, kendt som dets følsomhed, og skarpheden af ​​de billeder, den kan producere, kendt som dens opløsning. Disse to faktorer er ofte modstridende. For at tage svage billeder skal et teleskop opsamle masser af lys over lang tid, men dette kan gøre billeder slørede. For at tage et skarpt billede har du ofte brug for en lysere kilde. Det ligner virkningen af ​​vores egne øjne, som tilpasser sig lysstyrken. Det er en af ​​grundene til, at du kan se klart i stærkt dagslys, mens tingene kan se mere slørede ud i svagt lys. Ved at arrangere antenner i forskellige konfigurationer, VLA kan overvinde denne udfordring, gør det muligt at fange både skarpe billeder og svage objekter afhængigt af astronomernes behov.

Der er fire primære konfigurationer, der bruges af VLA. De får hver tildelt et bogstav A-D, afhængig af antennernes udbredelse. Konfiguration A, strækker sig over 22 miles, er der, hvor antennerne er mest fordelt, og konfiguration D er hvor de er tættest på hinanden, med antennerne samlet i et område mindre end en kilometer bredt. VLA'en gennemgår disse konfigurationer, opholder sig i hver enkelt i flere måneder.

Den største konfiguration giver VLA dens højeste opløsning. Radioastronomer ønsker ofte at se fine detaljer i et radiobillede, Derfor er konfiguration A den mest efterspurgte. Men mindre konfigurationer har deres egne anvendelser. Konfiguration D giver VLA den største følsomhed. Dette gør det særligt nyttigt i studiet af diffus brintgas i nærliggende galakser, og ved at tage billeder af svage radiotåger.

Konfiguration B er en arbejdshest-konfiguration. Det er en tredjedel af bredden af ​​konfiguration A og skaber derfor en balance mellem følsomhed og opløsning. Det bruges mest til VLA Sky Survey (VLASS), som er et 7-årigt projekt, der skal kortlægge 80 % af himlen i radiolys. Når den er færdig, vil den have et katalog med mere end 10 millioner radiokilder. VLASS bruger også en ekstra hybridkonfiguration kendt som BnA. I dette arrangement, antennerne i den nordlige arm er arrangeret i A-konfiguration, mens antenner i de to andre arme holdes i B-konfiguration. Dette giver den virtuelle skål i VLA en oval form.

Konfiguration BnA bruges til at se den sydligste del af himlen. Objekter i den yderste sydlige del af himlen er nær horisonten, og deres lys kommer ind i en lav vinkel. Ved at strække den nordlige arm, VLA kan "cirkulere" de indsamlede billeder, så de ikke forvrænges af deres lave vinkel.

Hvis du i fremtiden tilfældigvis besøger VLA, du kan finde antennerne spredt nær horisonten, eller samlet tæt på besøgscentret. Hvis du besøger på et andet tidspunkt, du vil sandsynligvis se antennerne i en anden konfiguration. Alt sammen fordi VLA skifter form for at se universet på vidunderlige nye måder.