Kuchunguza Sauti za Angani Huko Australia

CHEZA

Kuchunguza Sauti za Angani Huko Australia

NA MWANDISHI WA AMKENI! NCHINI AUSTRALIA

KANGARUU anainua kichwa kwa ghafula kusikiliza sauti hafifu sana. Sauti hiyo inatoka kwenye antena za darubini za mawimbi ya redio zinazosonga kwenye reli. Huku kukiwa kumetulia, antena hizo na mnyama huyo wanasimama tuli kwa ghafula. Ama kweli, kuna uhusiano wa ajabu kati ya kiumbe huyo na sayansi.

Tukio kama hilo huonekana kwenye Kituo cha Australia cha Kuchunguza Anga (ATNF) kilicho karibu na mji wa Narrabri katika eneo la mashambani la New South Wales. Kuna darubini sita za kupokea mawimbi ya redio. Darubini tano husonga lakini moja haisongi. Zote zimeunganishwa na darubini nyingine kubwa yenye kipenyo cha meta 64 iliyo karibu na mji wa Parkes na nyingine yenye kipenyo cha meta 22 iliyo karibu na Coonabarabran. Darubini hizo hufanya kazi pamoja. Na hata zinaweza kuunganishwa na darubini zilizo katika mji wa Tidbinbilla, karibu na Canberra, na huko Hobart, Tasmania.

Vifaa hivyo vikubwa huchunguza anga la Kizio cha Kusini zikijaribu kuvumbua mafumbo ya angani. Lakini kwa nini kujishughulisha hivi? Kitabu kimoja cha kituo cha ATNF kinasema hivi: “Uchunguzi mdogo tu unaweza kukufunulia mambo mengi ya ajabu.”

Kuchunguza Anga

Darubini iliyoko huko Parkes ilianzishwa rasmi mnamo Oktoba 1961 na Bwana De L’Isle, aliyekuwa gavana-mkuu wa Australia wakati huo. Alisema hivi kwa uchangamfu: “Kifaa hiki kitawavutia wanasayansi kotekote ulimwenguni nacho ni muhimu sana katika uchunguzi wa mambo ya angani.”

Maoni ya gavana-mkuu huyo yalikuwa ya kweli. Kuanzishwa rasmi kwa darubini hiyo kulikuwa tukio muhimu katika sayansi mpya ya kuchunguza anga kwa kutumia mawimbi ya redio. Kitabu Beyond Southern Skies kinasema: “Siku ya kuanzishwa rasmi kwa darubini ya Parkes . . . ilikuwa na umuhimu mkubwa kwa sayansi huko Australia. Wazo la kuunda darubini hiyo lilizushwa kwa mara ya kwanza miaka kumi awali, na ilichukua miaka minne kuichora na miaka miwili mingine kuiunda.”

Dakt. David McConnell, anayesimamia Kituo cha Narrabri aliliambia Amkeni! kwamba ATNF ndicho kituo kikubwa zaidi katika Kizio cha Kusini, na akaongeza hivi: “Wataalamu wa nchi nyingi ambao huchunguza anga za juu kwa mawimbi ya redio huja kutumia kituo cha ATNF kufanya utafiti wa kisayansi na kuchunguza anga hizo. Inakuwa rahisi kuchunguza anga za Kizio cha Kusini kwa kuwa kituo cha ATNF kipo mahali panapofaa kabisa.”

Kuona Vitu Visivyoonekana

Tofauti na darubini za kawaida, darubini hizo hupokea mawimbi ya redio ambayo huchunguzwa, huchanganuliwa, na kutumiwa kutokeza picha. Si rahisi kufanya hivyo kwa sababu mawimbi ya redio ni hafifu sana.

Kwa mfano, ikiwa jumla ya nishati ya mawimbi ya redio yaliyopokewa na darubini ya Parkes katika kipindi cha miaka 40 iliyopita ingebadilishwa kuwa nguvu za umeme, nishati hiyo ingewasha taa ya wati 100 kwa sehemu moja ya milioni mia moja ya sekunde! Hivyo ndivyo Rick Twardy, afisa wa huduma za sayansi katika kituo cha ATNF huko Parkes, anavyosema. Habari hizo zikiisha kupokewa, zinatumwa kwenye kompyuta kubwa inayokusanya na kulinganisha mawimbi yote yaliyopokewa na antena. McConnell anaeleza hivi: “Kituo cha Narrabri kina kompyuta ya aina hiyo ambayo huchanganua habari milioni 6,000 kwa sekunde moja.” Matokeo ya uchunguzi huo hupelekwa kwenye makao makuu ya ATNF huko Sydney, ambako yanatumiwa kutokeza picha. Picha hizo zinapolinganishwa na habari zilizopatikana kupitia darubini za kawaida, mambo ya kustaajabisha sana kuhusu anga yanagunduliwa.

Darubini hizo za mawimbi ya redio zinaweza kutumiwa pia zikiwa mojamoja katika miradi ya pekee ya utafiti. Kwa mfano, mawimbi hafifu sana ya redio, kama yale yanayotolewa na magimba ya angani yanayoitwa pulsar, hupokewa na kuchanganuliwa kwa njia bora zaidi na darubini kubwa za mawimbi ya redio kama ile iliyoko huko Parkes. Hivyo, darubini hiyo imetumiwa kuvumbua zaidi ya nusu ya pulsar zote zinazojulikana. Pia ilitumiwa kuwasilisha picha za wanadamu wa kwanza waliotembea mwezini, na ilisaidia sana katika harakati za kuokoa chombo cha angani cha Apollo 13. Darubini hiyohiyo imetumiwa kuvumbua mambo mengine mengi, kama vile pete ya Einstein na pia mabaki ya nyota moja aina ya supernova.—Ona sanduku.

Je, Kuna Watu Wengine Katika Anga za Juu?

Ijapokuwa kazi kubwa kwenye kituo cha ATNF ni kufanya uchunguzi wa kisayansi na kujibu maswali magumu kuhusu anga za juu, kuna kikundi cha watafiti ambao hutumia kituo hicho kuchunguza swali hili: Je, kuna watu wengine katika anga za juu? Wataalamu wanaochunguza kama kuna uhai nje ya sayari yetu huchunguza sana suala hilo.

Je, darubini za mawimbi ya redio zinaweza kutumiwa kupata jibu la swali hilo gumu? Baadhi ya wataalamu wanaochunguza jambo hilo wanaamini kwamba ikiwa kuna watu katika anga za juu, basi wamekuwepo kwa muda mrefu kuliko sisi na hivyo wangejua kutumia mawimbi ya redio na wangekuwa tayari wameyatumia kuwasiliana na watu duniani. Wanasayansi wachache wana matumaini makubwa kwamba watu walio kama sisi watapatikana huko.

Lakini wengi hawafikiri hivyo. Baadhi ya wataalamu hao wanakubali kwamba mawimbi ya redio ambayo wamepokea, yanayodhaniwa kuwa yanaonyesha kuna watu wanaoishi katika anga za juu, “ni yale ambayo yametoka kwetu”! Dakt. Ian Morison, mhandisi mkuu wa darubini ya mawimbi ya redio kwenye Hifadhi ya Jodrell ya Uingereza, alisema: “Miaka ishirini iliyopita tulifikiri kwamba huenda kukawa na jamii milioni moja za watu katika galaksi yetu. Sasa ninasadiki kabisa kwamba wanadamu ni wa pekee sana.”

Ijapokuwa sisi ni wa pekee, tunawatatiza sana wachunguzi wa mambo ya anga katika jitihada zao za kupokea habari kutoka anga za juu. Inaendelea kuwa vigumu kusikiliza sauti kutoka anga za juu kwa sababu ya kelele inayotokana na vifaa vya elektroniki.

Kelele Zinatatiza Utafiti

Mawimbi ya redio yenye nguvu zaidi yanayotokezwa na shughuli za wanadamu yanazuia mawimbi ya redio ya asili yanayotoka angani hivi kwamba “kuna kelele nyingi sana zenye kutatiza,” laripoti gazeti Science News. Kelele hizo zinatokana na kompyuta, majoko ya mikrowevu, simu za mkononi, televisheni, redio, rada za wanajeshi, vifaa vya kuongozea ndege, na setilaiti. Ni lazima mawimbi hayo yatenganishwe na yale yanayotoka angani.

Ili kuzuia mawimbi hayo yasihitilafiane, darubini za mawimbi ya redio huko Australia na kwingineko zimewekwa katika maeneo ya mbali. Ingawa hivyo, bado maeneo hayo hayako mbali vya kutosha. Kulingana na gazeti Science News “wataalamu wanaochunguza anga za juu kwa mawimbi ya redio wanahofu kwamba hivi karibuni hakutakuwa na sehemu tulivu kwa ajili ya utafiti wao. . . . Labda siku moja wataweza kuweka darubini zao mahali ambapo huenda patabaki kimya, yaani, ule upande mwingine wa mwezi.”

Licha ya magumu hayo yote, utafiti unaofanywa kwenye kituo cha ATNF unatufunulia maajabu ya anga maridadi ambayo hatuwezi kuyaona kwa macho. Hilo lapasa kutufanya tutafakari jinsi ambavyo dunia yetu ni mahali pazuri ajabu katika ulimwengu huu mkubwa, nalo lapasa kutuchochea tumshukuru sana Mfanyi wa mbingu na dunia.

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 16, 17]

KUNA NINI KATIKA ANGA ZA JUU?

Galaksi

Makundi mengi ya nyota yaliyokusanywa pamoja na nguvu za uvutano

[Picha]

Picha ya kundi la galaksi la M81

[Hisani]

Image courtesy of NRAO/AUI/NSF

Quasar

Magimba yanayofanana na nyota ambayo huenda ndiyo yako mbali zaidi na yanayotoa nuru nyingi zaidi katika anga za juu

[Picha]

Picha ya quasar iliyo umbali wa miaka ya nuru bilioni sita. Inadhaniwa kwamba nishati yake hutokana na shimo jeusi lililo kubwa sana

[Hisani]

Pulsar

Haya ni magimba ya angani, ambayo hudhaniwa kwamba ni nyota za neutron zinazojizungusha kwa kasi. Magimba hayo hutoa mnururisho kwa wakati barabara kabisa, na hasa mnururisho wa mawimbi ya redio

[Picha]

Katika picha hii, pulsar ndicho kitu kisichoonekana wazi kilicho katikati ya nyota ya Crab Nebula

[Hisani]

Hale Observatory/NASA

Nova

Hizi ni nyota ambazo huwa nyangavu kwa mara elfu nyingi kisha zinarudia hali ya kawaida hatua kwa hatua

Supernova

Hizi ni nyota za nova ambazo ni nyangavu mara milioni nyingi kuliko jua

[Picha]

Baki la supernova: Picha nyekundu ni ya wimbi la redio, ya buluu ni ya wimbi la eksirei, ya kijani-kibichi ni ya mwangaza unaoonekana

[Hisani]

X-ray (NASA/CXC/SAO)/optical (NASA/HST)/radio (ACTA)

Pete za Einstein

Je, galaksi moja inaweza kujificha nyuma ya galaksi nyingine? Hilo haliwezekani ikiwa galaksi hizo ziko sambamba kabisa. Galaksi iliyo mbele hufanya kazi kama lenzi kubwa yenye nguvu za uvutano na hupinda mwangaza au mawimbi ya redio ya galaksi iliyo nyuma na kuyafanya yaonekane kama pete

[Hisani]

HST/MERLIN/VLBI National Facility

[Mchoro katika ukurasa wa 17]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

Kama vile picha za eksirei zinavyotuonyesha ndani ya mwili wa mwanadamu, picha za mawimbi ya redio zinatuonyesha jinsi anga za juu zilivyo

REDIO

MIKROWEVU

INFRARED

MWANGAZA UNAOONEKANA

URUJUANIMNO

EKSIREI

MIALE YA GAMMA

[Hisani]

Steven Stankiewicz

[Picha katika ukurasa wa 15]

Juu: Antena tano kati ya zile sita zilizoko huko Narrabri

[Hisani]

[Picha katika ukurasa wa 15]

Darubini ya mawimbi ya redio yenye kipenyo cha meta 64 huko Parkes

[Hisani]

Photo Copyright: John Sarkissian

[Hisani ya Picha katika ukurasa wa 15]

AMKENI!