Maakera kuklapoolel universumist signaale püüdmas

„ÄRGAKE!” AUSTRAALIA-KORRESPONDENDILT

KÄNGURU tõstab äkitselt pead ja pöörab oma kikkis kõrvad vaevu kuuldava heliallika poole. Seda heli tekitavad terve rida pikkamisi relssidel liikuvaid raadioteleskoopantenne. Nii teleskoopantennid kui ka loom tarduvad paigale – kummaline looduse ja teaduse koosolu vaikses maakohas.

Sellist pilti võib üsna sageli näha Austraalia riikliku teleskoobirajatise (ATNF) juures New South Walesi maapiirkonnas Narrabri linna lähistel. Kogum reflektorantenne – viis neist on liikuvad, üks statsionaarne – on ühenduses nii Parkesi linna lähistel paikneva 64-meetrise kui ka Coonabarabrani lähistel asuva 22-meetrise üksiktaldrikantenniga. Kui need reflektorantennid sünkroonselt töötavad, moodustub neist üks tõhus hiigelsuur antenn. Sedagi saab veel laiendada, kui ühendada sellega Tidbinbilla teleskoop Canberra lähistelt ja Hobarti teleskoop Tasmaaniast.

Selliste aukartust sisendavate instrumentidega uuritakse hoolega lõunapoolkera taevasaladusi. Miks selleks nii palju vaeva nähakse? Ühes ATNF-i brošüüris märgitakse: „Uudishimu viib suurte avastusteni.”

Maailmaruumi saladusi avastamas

Parkesi teleskoobi avas ametlikult 1961. aasta oktoobrikuus Austraalia kindralkuberner lord De L’Isle. Ta kuulutas entusiastlikult: „See instrument köidab kogu maailma teadlaste tähelepanu ning selle rolli maailmaruumi saladuste avastamisel on võimatu üle hinnata.”

Kindralkuberneri lootused on end õigustanud. Selle rajatise avamine oli suhteliselt uue raadioastronoomiateaduse vallas tähtis sündmus. Raamatus „Beyond Southern Skies” märgitakse: „Austraalia teadusele oli Parkesi teleskoobi ametlik avamine eriline päev. Teleskoobi idee hakkas omandama reaalseid jooni kümme aastat tagasi, teleskoopi konstrueeriti neli aastat ja ehitati kaks aastat.”

Narrabri keskuse juhtivametnik dr David McConnell rääkis ajakirjale „Ärgake!”, et ATNF  on lõunapoolkera suurim sedalaadi rajatis, ning lisas: „Paljudest maailma paikadest tulevad raadioastronoomid ATNF-i teaduslikku uurimistööd tegema ja universumi jälgima. Tänu ATNF-i erakordselt heale asukohale on lõunataevast sel eesmärgil väga hea vaadelda.”

Nähes silmale nähtamatut

Erinevalt optilistest teleskoopidest koguvad raadioteleskoobid infot raadiosagedusliku kiirguse kujul, mida tõlgendatakse ja analüüsitakse ning seejärel visuaalselt kujutatakse. See pole sugugi kerge ülesanne, sest raadiosignaalid on erakordselt nõrgad.

Kui näiteks muuta kogu see energia, mida Parkesi teleskoop on raadiosignaalide näol viimase 40 aasta jooksul kogunud, majapidamiselektriks, saaks 100-vatine pirn vaid saja miljondiku sekundi jooksul põleda, nendib Parkesi ATNF-i teadusteenistuse ametnik Rick Twardy. Kui antennide abil on ühendsignaalid kinni püütud, saadetakse kogutud andmestik hiigelsuurde arvutisse, kus seda analüüsitakse. „Narrabris on arvuti, mis suudab töödelda 6000 miljonit andmeühikut sekundis,” selgitas McConnell. Tulemused töödeldakse ja saadetakse edasi ATNF-i Sydney peakorterisse, kus need muudetakse raadiolainekiirguse kujutisteks. Kui neid kujutisi võrreldakse optiliste teleskoopide kaudu saadud andmetega, ilmneb universumi kohta nii mõndagi hämmastavat ja imelist.

Kuid raadioteleskoobid võivad ka iseseisvalt mingite kindlate uurimisprojektide heaks töötada. Näiteks ülinõrku raadiosignaale – nagu need, mida saadavad välja pulsarid – saavad suuremad üksiktaldrikantennid, näiteks Parkesi antenn, paremini vastu võtta ja töödelda. Seetõttu on just selle teleskoobi abil avastatud enam kui pooled kõigist teadaolevaist pulsaritest universumis. Selle teleskoobi abil edastati ka esimesi pilte käikudest Kuul, lisaks oli sellel tähtis osa Apollo 13 päästeoperatsioonis. Teleskoobil on olnud oma roll ka paljudes teistes avastustes, millest võiks mainida Einsteini rõngast ja ühe supernoova plahvatuse jääknähtusid. (Vaata juuresolevat kasti.)

Kas me oleme üksi?

Kuigi ATNF-i põhiülesanne on teha teaduslikku uurimistööd ning vastata universumit puudutavatele sõlmküsimustele, kasutab väike grupp teadlasi ATNF-i selleks, et uurida üht teist laadi probleemi: kas universumis on ka muid tsivilisatsioone? Selline küsimus mõlgub meeles teadlastel, keda kutsutakse eksobioloogideks. See termin tuleneb kreeka sõnadest exo tähendusega ’väljaspool’ ja bios tähendusega ’elu’.

Kuidas saab neile keerukatele küsimustele vastuste otsimisel raadioteleskoope kasutada? Osa eksobiolooge arvab, et kui eksisteeriks muid tsivilisatsioone, oleksid need arvatavasti tublisti vanemad kui meie oma ning seega raadiosignaalide ja nende kasutamisega sedavõrd kursis, et saaksid kontakteeruda Maaga. Mõned teadlased arvavad üsna optimistlikult, et avastada võib enam-vähem meie sarnaseid tsivilisatsioone.

Ent paljud pole selles sugugi nii kindlad.  Mõned eksobioloogid nendivad koguni, et saadud raadiosignaalid, mis paistsid viitavat elule universumis, „on osutunud tulevat ühelt tsivilisatsioonilt – meie enda omalt”! Briti Jodrell Bank’i raadioteleskoobi juhtiv operatsiooniinsener dr Ian Morison ütles: „Kakskümmend aastat tagasi arvasime, et meie Galaktikas võib olla kuni miljon tsivilisatsiooni. Nüüd kasvab minus üha enam veendumus, et inimsugu on midagi päris unikaalset.”

Nii unikaalne kui inimtsivilisatsioon ka poleks, oleme loomas astronoomidele küllaga probleeme ning lausa takistamas nende püüdeid hankida universumist infot. Elektroonilise müra tõttu, mida me tekitame, on üha raskem universumist signaale püüda.

Palun vaikust! Üritan signaale kinni püüda

Aina tugevamad inimeste genereeritavad raadiolained summutavad taevakehadelt tulevaid looduslikke raadiolaineid sedavõrd, et „raadiokeskkond mõjub lausa kurdistavalt”, teatab „Science News”. Sellised häiringud tulevad arvutitelt, mikrolaineahjudelt, mobiiltelefonidelt, tele- ja raadioülekandejaamadelt, sõjaväeradaritelt, lennujuhtimiskeskustelt ja satelliitsüsteemidelt. Meieni kosmosegalaktikatelt saabuvad signaalid tuleb kõigist neist risustavatest signaalidest puhastada.

Et sellistest häiringutest vabaneda, püstitatakse raadioteleskoobid nii Austraalias kui ka mujal maailmas üksildastesse paikadesse. Ent ka sellest ei pruugi piisavalt abi olla. „Raadioastronoomid kardavad, et varsti ei jää neile uurimistöö tegemiseks enam ühtki vaikset kohta. ... Ehk saabub päev, mil nad saavad oma teleskoobid püstitada paigas, mis peaks küll vaikseks jääma: Kuu tagaküljel.” Nõnda kurdetakse ühes ajakirja „Science News” artiklis.

Kuid hoolimata kõigist neist raskustest, ilmneb tänu ATNF-i teaduslikule uurimistööle imelise universumi kohta selliseid üksikasju, mida me optiliselt vaadeldes mitte kunagi teada ei saaks. See peaks meid kõiki panema mõtlema sellele, kui imetore paik on Maa selles võrratus universumis, ning äratama meis tänumeelt taeva ja maa Looja vastu.

[Kast/pildid lk 16, 17]

MIDA VÕIB UNIVERSUMIST LEIDA?

Galaktikad

Tähesüsteemid, mida on tohutul arvul ja mida hoiab koos gravitatsiooniline külgetõmbejõud

[Pilt]

Raadiolainekiirguse kujutis galaktikarühmast M81

[Allikaviide]

Kujutis: NRAO/AUI/NSF

Kvasarid

Tähetaolised objektid, mis võivad olla kõige heledamad ja kaugemad objektid universumis

[Pilt]

Raadiolainekiirguse kujutis kvasarist, mis asub kuue miljardi valgusaasta kaugusel. Selle energiaallikaks peetakse ülikompaktset musta auku

[Allikaviide]

Copyright Australia Telescope, CSIRO

Pulsarid

Kosmilised objektid, mida üldiselt peetakse kiiresti pöörlevateks neutrontähtedeks, mis ülipüsiva rütmiga edastavad kiirgusimpulsse, eriti raadiolaineid

[Pilt]

Sellel optilisel teel saadud kujutisel on pulsar ähmane objekt Krabiudu keskmes

[Allikaviide]

Hale Observatory/NASA

Noovad

Tähed, mille heledus kasvab äkitselt tuhandeid kordi, seejärel aga kahaneb endise väärtuseni

Supernoovad

Noovad, mis on Päikesest miljoneid kordi eredamad

[Pilt]

Supernoova jäänuk: raadiolainekiirguse kujutis punane, röntgenikiirgus sinine, nähtav helendus roheline

[Allikaviide]

Röntgenikiirgus: (NASA/CXC/SAO)/optical (NASA/HST)/radio (ACTA)

Einsteini rõngad

Kas üks galaktika võib teise taha peitu jääda? Ei, kui need on täpselt üksteise taga. Eespool paiknev galaktika on otsekui hiiglaslik gravitatsioonilääts, mis murrab taga paiknevalt galaktikalt tulevat valgust või raadiolaineid, nõnda et tekivad helendavad rõngad

[Allikaviide]

HST/MERLIN/VLBI National Facility

[Joonis lk 17]

(Kujundatud teksti vaata trükitud väljaandest.)

Nii nagu röntgenipildilt võib näha inimese organismi sisemust, saab raadiolainekiirguse kujutiste abil heita pilku universumi sügavustesse

RAADIOLAINED

MIKROLAINED

INFRAPUNAKIIRGUS

NÄHTAV

ULTRAVIOLETTKIIRGUS

RÖNTGENIKIIRGUS

GAMMAKIIRGUS

[Allikaviide]

Steven Stankiewicz

[Pilt lk 15]

Ülal: viis kuuest Narrabri lähistel paiknevast antennist

[Allikaviide]

S. Duff © CSIRO, Australia Telescope National Facility

[Pilt lk 15]

64-meetrine reflektorantenn Parkesi ligidal

[Allikaviide]

Foto: John Sarkissian

[Pildi allikaviide lk 15]

J. Masterson © CSIRO, Australia Telescope National Facility