Σταθμός με ενεργό διπολικό σταυρό. Πιστωτική εικόνα: Παρατηρητήριο Haystack Επιλέξτε για μεγέθυνση
Αν θέλετε να ακούσετε λίγο το Big Bang, θα πρέπει να απενεργοποιήσετε το στερεοφωνικό σας.
Αυτό έμαθαν οι γείτονες του Παρατηρητηρίου Haystack του MIT. Τους ζητήθηκε να κάνουν ένα μικρό κατάλυμα για την επιστήμη, και τώρα τα αποτελέσματα είναι: Οι επιστήμονες στο Haystack έχουν κάνει την πρώτη ραδιοανίχνευση δευτερίου, ένα άτομο που είναι το κλειδί για την κατανόηση της έναρξης του σύμπαντος. Τα ευρήματα αναφέρονται σε ένα άρθρο στο τεύχος της 1ης Σεπτεμβρίου του Astrophysical Journal Letters.
Η ομάδα επιστημόνων και μηχανικών, με επικεφαλής τον Alan E.E. Rogers, πραγματοποίησε τον εντοπισμό χρησιμοποιώντας μια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στην ερευνητική εγκατάσταση του MIT στο Westford της Μασαχουσέτης. Ο Rogers είναι επί του παρόντος ανώτερος ερευνητής και αναπληρωτής διευθυντής του Παρατηρητηρίου Haystack.
Μετά τη συλλογή δεδομένων για σχεδόν ένα έτος, μια σταθερή ανίχνευση αποκτήθηκε στις 30 Μαΐου.
Η ανίχνευση του δευτερίου ενδιαφέρει επειδή η ποσότητα του δευτερίου μπορεί να σχετίζεται με την ποσότητα της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν, αλλά οι ακριβείς μετρήσεις ήταν αόριστες. Λόγω του τρόπου με τον οποίο δημιουργήθηκε το δευτέριο στο Big Bang, μια ακριβής μέτρηση του δευτερίου θα επέτρεπε στους επιστήμονες να θέσουν περιορισμούς σε μοντέλα του Big Bang.
Επίσης, μια ακριβής μέτρηση του δευτερίου θα ήταν ένας δείκτης της πυκνότητας των κοσμικών βαρυονίων και ότι η πυκνότητα των βαρυονίων θα έδειχνε εάν η συνηθισμένη ύλη είναι σκοτεινή και βρίσκεται σε περιοχές όπως μαύρες τρύπες, σύννεφα αερίων ή καφέ νάνοι, ή είναι φωτεινή και μπορεί βρίσκονται στα αστέρια. Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν τους επιστήμονες που προσπαθούν να κατανοήσουν την αρχή του σύμπαντός μας.
Μέχρι τώρα το άτομο δευτερίου ήταν εξαιρετικά δύσκολο να εντοπιστεί με όργανα στη Γη. Η εκπομπή από το άτομο δευτερίου είναι αδύναμη καθώς δεν είναι πολύ άφθονη στο διάστημα - υπάρχει περίπου ένα άτομο δευτερίου για κάθε 100.000 άτομα υδρογόνου, επομένως η κατανομή του ατόμου δευτερίου είναι διάχυτη. Επίσης, σε οπτικά μήκη κύματος η γραμμή υδρογόνου βρίσκεται πολύ κοντά στη γραμμή δευτερίου, γεγονός που την καθιστά σύγχυση με το υδρογόνο. αλλά σε μήκη ραδιοκυμάτων, το δευτέριο διαχωρίζεται καλά από το υδρογόνο και οι μετρήσεις μπορούν να παρέχουν πιο συνεπή αποτελέσματα.
Επιπλέον, ο σύγχρονος τρόπος ζωής μας, γεμάτος με gadget που χρησιμοποιούν ραδιοκύματα, παρουσίασε αρκετά μια πρόκληση στην ομάδα που προσπαθεί να ανιχνεύσει το αδύναμο ραδιο σήμα δευτερίου. Οι παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων βομβάρδισαν τον ιστότοπο από κινητά τηλέφωνα, ηλεκτροφόρα καλώδια, τηλεειδοποιητές, φώτα φθορισμού, τηλεόραση και σε μια περίπτωση από ένα γραφείο τηλεφωνικού εξοπλισμού όπου οι πόρτες είχαν μείνει εκτός. Για τον εντοπισμό της παρεμβολής, χρησιμοποιήθηκε ένας κύκλος κεραιών yagi για να δείξει την κατεύθυνση των πλαστών σημάτων και ξεκίνησε μια συστηματική αναζήτηση για τις πηγές RFI.
Μερικές φορές, ο Rogers ζήτησε βοήθεια από τους γείτονες του Haystack και σε πολλές περιπτώσεις αντικατέστησε μια συγκεκριμένη μάρκα αυτόματου τηλεφωνητή που έστειλε ένα ραδιοφωνικό σήμα με ένα που δεν παρεμπόδιζε το πείραμα. Η παρεμβολή που προκλήθηκε από το στερεοφωνικό σύστημα ενός ατόμου επιλύθηκε με αντικατάσταση ενός ανταλλακτικού στην κάρτα ήχου από το εργοστάσιο.
Τα άλλα μέλη της ομάδας που συνεργάζονται με τον Rogers είναι ο Kevin Dudevoir, ο Joe Carter, ο Brian Fanous και ο Eric Kratzenberg (όλο το Παρατηρητήριο Haystack) και ο Tom Bania του Πανεπιστημίου της Βοστώνης.
Το Deuterium Array στο Haystack είναι μια εγκατάσταση μεγέθους γηπέδου ποδοσφαίρου που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στην εγκατάσταση Haystack με υποστήριξη από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το MIT και την TruePosition Inc.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων του MIT
