Iată 10 dintre cele mai tari realizări ale lui Arecibo

Soarele a apus pe iconicul telescop Arecibo.

Din 1963, acest radiotelescop uriaș din Puerto Rico a observat totul, de la roci spațiale care trec pe lângă Pământ până la explozii misterioase de unde radio din galaxii îndepărtate. Dar pe 1 decembrie, platforma de instrumente științifice de 900 de tone metrice de deasupra antenei s-a prăbușit, dărâmând telescopul și semnând sfârșitul zilelor de observare a lui Arecibo.

Arecibo a făcut prea multe descoperiri pentru a le include într-o listă de top 10, așa că unele dintre cele mai mari hituri ale sale nu au trecut pe margine – ca o clasă ciudată de stele care par să se aprindă și să se oprească (SN: 1/6/17), și ingrediente pentru viața într-o galaxie îndepărtată. Dar, în onoarea mandatului de 57 de ani al lui Arecibo ca unul dintre cele mai importante observatoare din lume, iată 10 dintre cele mai tari realizări ale telescopului, prezentate în ordinea aproximativ inversă a răcorului.

10. Cronometrarea pulsarului Nebuloasei Crabului

Inițial, astronomii au crezut că stele care aparent clipesc numite pulsari, descoperite în 1967, ar putea fi stele pitice albe pulsatorii (SN: 4/27/68). Dar în 1968, Arecibo a văzut pulsarul din centrul Nebuloasei Crabului fulgerând la fiecare 33 de milisecunde – mai repede decât pot pulsa piticele albe. (SN: 12/7/68). Acea descoperire a întărit ideea că pulsarii sunt de fapt stele cu neutroni care rotesc rapid, cadavre stelare care mătură fascicule de unde radio în spațiu ca niște faruri cerești (SN: 1/3/20).

Nebuloasa Crabului
Observațiile de la Arecibo ale frecvenței fulgerelor radio de la pulsarul din centrul Nebuloasei Crabului (stea roșie în mijloc) au susținut ideea că pulsarii sunt stele neutronice care se rotesc rapid.Optică: NASA, HST, ASU, J. Hester et al.; Raze X: NASA, CXC, ASU, J. Hester et al.

9. Pulsarii renăscuți

În 1982, Arecibo a cronometrat un pulsar, numit PSR 1937+21, care clipește la fiecare 1,6 milisecunde, dezlănțuind steaua de neutroni din Nebuloasa Crabului drept cel mai rapid pulsar cunoscut (SN: 12/4/82). Acea descoperire a fost surprinzătoare la început, deoarece PSR 1937+21 este mai veche decât pulsarul Nebuloasei Crabului și se credea că pulsarii se rotesc mai lent odată cu vârsta.

Apoi, astronomii și-au dat seama că pulsarii vechi se pot „învârti” prin sifonarea masei de la o stea însoțitoare și luminează la fiecare până la 10 milisecunde. Proiectul NANOGrav folosește acum astfel de radiobalize cu foc rapid ca ceasuri cosmice extrem de precise pentru a căuta ondulațiile în spațiu-timp cunoscute sub numele de unde gravitaționale (SN: 2/11/16).

Ilustrație Pulsar
Pulsarii se rotesc de obicei mai lent pe măsură ce îmbătrânesc. Dar datele de la Arecibo au arătat că pulsarii se pot „învârti” pentru a se roti de sute de ori pe secundă prin sifonarea materialului de pe o stea vecină (după cum se vede în impresia acestui artist; pulsarul în albastru).ESA, Francesco Ferraro/Observatorul Astronomic de la Bologna

8. Gheață pe Mercur

Mercur pare că ar fi un loc puțin probabil să găsească gheață de apă, deoarece planeta este atât de aproape de soare. Dar observațiile de la Arecibo de la începutul anilor 1990 au sugerat că gheața a pândit în cratere permanent umbrite la polii lui Mercur (SN: 9/11/91). Nava spațială MESSENGER a NASA a confirmat ulterior aceste observații (SN: 30/11/12). Găsirea de gheață pe Mercur a ridicat întrebarea dacă gheața ar putea exista și în craterele umbrite de pe Lună – iar observațiile recente ale navelor spațiale indică faptul că există (SN: 5/9/16).

Polul Nord al lui Mercur
Imaginile cu Mercur luate de sonda spațială MESSENGER a NASA în 2011 și 2012 au confirmat că indicii de gheață de apă (galben) văzute pe planetă de Arecibo se află în regiuni întunecate de la polii lui Mercur (polul nord, prezentat; două cratere etichetate).NASA, JHUAPL, Instituția Carnegie din Washington, Observatorul Arecibo

7. Dezvelirea lui Venus

Venus este învăluită într-un strat gros de nori, dar fasciculele radar ale lui Arecibo ar putea tăia acea ceață și să sară de pe suprafața planetei stâncoase, permițând cercetătorilor să cartografieze terenul. În anii 1970, viziunea radar a lui Arecibo a obținut primele vederi la scară mare ale suprafeței lui Venus (SN: 11/3/79). Imaginile sale radar au dezvăluit dovezi ale activității tectonice și vulcanice din trecut pe planetă, cum ar fi crestele și văile (SN: 22/04/89) și curgerile de lavă antice (SN: 9/18/76).

imagine radar a suprafeței lui Venus
Arecibo a oferit această vedere timpurie a suprafeței lui Venus folosind radar în 1971.DB Campbell/Universitatea Cornell
Imaginea lui Venus din 2015
Progresele tehnologice i-au permis lui Arecibo să obțină vederi mai clare asupra lui Venus. Această imagine din 2015 prezintă emisfera nordică a planetei.Instituția Smithsonian, NASA GFSC, Observatorul Arecibo, NAIC

6. Revoluția lui Mercur

În 1965, măsurătorile radar din Arecibo au arătat că Mercur se învârte pe axa sa o dată la 59 de zile, mai degrabă decât la fiecare 88 de zile (SN: 5/1/65). Această observație a clarificat un mister de lungă durată despre temperatura planetei. Dacă Mercur s-ar fi întors pe axa sa o dată la 88 de zile, așa cum se credea anterior, atunci aceeași parte a planetei ar fi mereu în fața soarelui. Asta pentru că este nevoie și de 88 de zile pentru ca planeta să finalizeze o orbită în jurul Soarelui.

Ca rezultat, acea parte ar fi mult mai fierbinte decât partea întunecată a planetei. Rotația de 59 de zile s-a potrivit mai bine cu observația că temperatura lui Mercur este destul de uniformă pe suprafața sa.

Mercur
Primele observații radar de la Arecibo au măsurat rata de rotație de 59 de zile a lui Mercur (prezentată în această imagine în culori false a datelor navei spațiale MESSENGER, care evidențiază caracteristicile chimice și mineralogice de pe suprafața planetei).NASA, JHUAPL, Instituția Carnegie din Washington

5. Cartografierea asteroizilor

Arecibo a catalogat caracteristicile multor asteroizi din apropierea Pământului (SN: 5/7/10). În 1989, observatorul a creat o imagine radar a asteroidului 4769 Castalia, dezvăluind prima rocă dublu-lobă cunoscută în sistemul solar (SN: 25/11/89). Arecibo a găsit de atunci roci spațiale care orbitează una în jurul celeilalte în perechi (SN: 29/10/03) și trios (SN: 17/07/08).

Alte descoperiri ciudate au inclus o stâncă spațială ale cărei umbre au făcut ca Arecibo să arate ca un craniu și un asteroid cu forma improbabilă a unui os de câine (SN: 24/07/01). Înțelegerea caracteristicilor și mișcării asteroizilor din apropierea Pământului ajută la determinarea celor care ar putea reprezenta un pericol pentru Pământ și cum ar putea fi deviați în siguranță.

216 imagini cu asteroizi Kleopatra
Imaginile radar din Arecibo din 2000 au dezvăluit forma ciudată a osului de câine a unui asteroid numit 216 Kleopatra (arată din mai multe unghiuri).WSU, NAIC, JPL/NASA

4. Apelând ET

Observatorul din Arecibo a difuzat primul mesaj radio destinat unui public extraterestră în noiembrie 1974 (SN: 23/11/74). Acel faimos mesaj a fost cel mai puternic semnal trimis vreodată de pe Pământ, menit parțial să demonstreze capacitățile noului emițător radio de mare putere al observatorului.

Mesajul, transmis către un grup de aproximativ 300.000 de stele aflate la aproximativ 25.000 de ani lumină distanță, a constat din 1.679 de biți de informații. Acel șir de cod binar a detaliat formulele chimice pentru componentele ADN-ului, o schiță a unui om, o schemă a sistemului solar și alte date științifice.

3. Repetarea sunetelor radio

Bursturile radio rapide, sau FRB, sunt explozii scurte și strălucitoare de unde radio cu origini necunoscute. Primul FRB despre care se știe că emite mai multe explozii a fost FRB 121102, pe care Arecibo l-a văzut pentru prima dată în 2012 și din nou în 2015 (SN: 3/2/16). Găsirea unui FRB repetat a exclus posibilitatea ca aceste explozii să fi fost generate de evenimente cataclismice unice, cum ar fi coliziunile stelare. Și pentru că FRB 121102 a continuat să se repete, astronomii au reușit să-l urmărească până la casa sa: o galaxie pitică la aproximativ 2,5 miliarde de ani lumină distanță (SN: 1/4/17). Acest lucru a confirmat suspiciunea de un deceniu că FRB-urile provin de dincolo de Calea Lactee.

sursă de explozie radio rapidă
O sursă repetată de unde radio descoperită de Arecibo (imagine radio, stânga) a fost prima explozie radio rapidă urmărită până în galaxia sa de origine. Explozia a avut originea într-o galaxie pitică la aproximativ 2,5 miliarde de ani lumină distanță (imagine cu lumină vizibilă, dreapta).H. Falcke/Natura 2017

2. Facend valuri

Undele gravitaționale au fost detectate pentru prima dată direct în 2015 (SN: 2/11/16), dar astronomii au văzut primele dovezi indirecte ale ondulațiilor în spațiu-timp cu zeci de ani în urmă. Aceste dovezi provin de la primul pulsar găsit în jurul unei alte stele, PSR 1913+16, observat pentru prima dată de Arecibo în 1974 (SN: 19/10/74).

Urmărind timpul de sosire a exploziilor radio de la acel pulsar de-a lungul mai multor ani, astronomii au reușit să cartografieze orbita lui și au descoperit că PSR 1913+16 se îndrepta spre însoțitorul său. Pe măsură ce orbitele celor două stele se contractă, sistemul binar pierde energie la viteza la care ar fi de așteptat dacă ar genera unde gravitaționale (SN: 2/24/79). Această observare indirectă a undelor gravitaționale a câștigat în 1993 Premiul Nobel pentru fizică (SN: 23/10/93).

ilustrare a stelei pulsar care orbitează
Primul pulsar găsit orbitând în jurul unei alte stele, observat de Arecibo în 1974, a oferit dovezi indirecte pentru existența unor ondulații în spațiu-timp numite unde gravitaționale (ilustrat).ESO, L. Calçada

1. Planete pulsare

Primele planete descoperite în jurul altei stele au fost trei lumi mici, stâncoase, care orbiteau pulsarul PSR B1257+12 (SN: 1/11/92). Descoperirea a fost oarecum întâmplătoare. În 1990, Arecibo era în curs de reparație, așa că a rămas blocat uitându-se la un loc de pe cer. În timpul observațiilor sale, rotația Pământului a măturat PSR B1257+12 în câmpul vizual al telescopului. Micile fluctuații ale timpului de sosire a exploziilor radio de la pulsar au indicat că steaua se clătina ca urmare a tracțiunii gravitaționale a planetelor nevăzute (SN: 3/5/94).

De atunci au fost descoperite mii de exoplanete care orbitează în jurul altor stele, inclusiv stele asemănătoare soarelui (SN: 10/8/19). Studiile recente ale exoplanetelor sugerează totuși că planetele care orbitează pulsari sunt rare (SN: 9/3/15).

planete stâncoase care orbitează pulsarul PSR B1257+12
Primele lumi observate vreodată dincolo de sistemul solar au fost trei planete stâncoase (văzute în ilustrația acestui artist) care orbitează în jurul pulsarului PSR B1257+12.NASA, JPL-Caltech, R. Hurt/SSC