20 oktober 2020

Chinese FAST radiotelescoop in eindstadium testfase

De Fast Aperture Spherical Telescope is een Chinese radiotelescoop die sinds 25 september 2016 in gebruik is. Met een diameter van 500 meter, was het bij oplevering de grootste ‘single-dish’ telescoop ter wereld. De FAST, in het Chinees ook wel ‘Tianyan’ of ‘Eye of the Sky’ genaamd, heeft inmiddels het eindstadium van haar driejarige test- en inbedrijfstellingsfase bereikt, zie video hieronder. Wetenschappers gebruiken FAST inmiddels voor een veelvoud aan taken, inclusief het speuren naar buitenaardse intelligentie. Het Chinese TV kanaal CCTV meldde dat, tot nu toe, FAST reeds 99 zeer snel roterende neutronen sterren, pulsars, gedetecteerd en geïdentificeerd heeft. Hiervan bleken er 30 ultrasnelle milliseconde pulsars te zijn. De zoektocht naar signalen van buitenaardse intelligentie is ook gaande. “In het proces van observatie van signalen van hemellichamen, verzamelen we ook signalen van buitenaards intelligent leven,” aldus Zhu Ming, directeur van de wetenschappelijke data divisie van het FAST operations and development center.

De FAST radiotelescoop te Guizhou credits; NEO / FAST

Ligging, constructie en FRB’s
De FAST radio telescoop staat opgesteld in het zuiden van China, meer specifiek in het Dawodang gebied in de provincie Guizhou, en is geconstrueerd in een natuurlijke laagte in het landschap. De omringende heuvels bieden een goede ondersteuning voor de constructie en beschermen de telescoop ook tegen door mensen uitgezonden radiogolven. De bouw begon in december 2008 en was in september 2016 afgerond. De constructie is in totaal 800 meter lang en breed en is zoals gezegd de grootste single-dish telescoop ter wereld. Daarvoor was dat de 305 meter grote Arecibotelescoop in Puerto Rico uit 1963. De sferische schotel van de FAST is opgebouwd uit 4600 panelen met een nuttige oppervlakte van 196.000 m2, en kan in verschillende richtingen kantelen om waarnemingen te kunnen doen tot 40 graden van het zenit met een richtprecisie van 4 boogseconden. Het effectieve oppervlak heeft dan een apertuur van 300 meter. De metingen zijn drie keer zo gevoelig als die van Arecibo. Hij neemt waar bij golflengten van 10 cm tot 4,3 m.  De bouw van de FAST begon in 2011 en bereikte het eerste licht in september 2016. De afgelopen drie jaar, sinds september 2016,  werd de telescoop getest en in bedrijf gesteld.  De metingen zijn drie keer zo gevoelig als die van Arecibo.

In een bericht van de Chinese Academie van Wetenschappen dit najaar sprak Li Di, FAST’s hoofdwetenschapper en leider van de radioastronomiedivisie van de National Astronomical Observatories (NAOC, deze houdt toezicht op FAST) zich uit over de taken en verwachtingen van de FAST. Dit najaar onderging het 171 miljoen USD of (1,2 miljard CNY)  kostende-project het laatste beoordelingsproces in China, de National Construction Acceptance genaamd. “We verwachten een succesvolle beoordeling op nationaal niveau, en dan gaan we over van een bouwproject naar een volledige faciliteit,” aldus LI Di. Fast staat sinds april 2019 open voor Chinese astronomen. Na de National Construction Acceptance staat het open voor astronomen over de hele wereld.” Li Di, vervolgt met de taken die FAST nog te wachten staat. Het FAST wetenschapsteam heeft twee grote skysurveys bedacht die in totaal zo een vijf jaar in beslag gaan nemen, de analyse van die data zal zo een tien jaar in beslag nemen. De surveys nemen ongeveer 50% van de scantijd van FAST in beslag, waarbij de onderzoekers ook op zoek gaan naar exoplaneten met een magnetisch veld – volgens LI een cruciaal onderdeel voor het ondersteunen van het leven. Ze zijn ook op zoek naar waterstof, het meest voorkomende – en vermoedelijk oudste – element in het universum. Naast pulsars zoeken de onderzoekers ook naar Fast Radio Bursts (FRB’s) – de onverklaarbare maar extreem energieke radiosignalen die krachtiger zijn dan pulsars, ondanks dat ze veel verder weg zijn. Op 29 augustus detecteerde FAST enkele tientallen bursts van FRB 121102, de eerste herhalende FRB-bron ooit ontdekt. Deze bron wordt sinds de ontdekking in 2012 voortdurend gevolgd door grote telescopen over de hele wereld. FAST was echter de eerste telescoop die in zo korte tijd zoveel bursts detecteerde, wat zijn gevoeligheid en verwerkingskracht aantoont. Het FAST-wetenschapsteam analyseert nu de gegevens, wat kan helpen de oorsprong van de FRB te achterhalen.

Pulsars, intelligent leven, gravitatiegolven
Het Chinese TV kanaal CCTV deed melding van detectie en identificatie van 99 pulsars. Maar ander type onderzoek is ook gaande. “In het proces van observatie van signalen van hemellichamen, verzamelen we ook signalen van buitenaards intelligent leven,” aldus Zhu Ming, directeur data divisie van FAST. Zhu Ming vervolgt: “Dit is echter heel veel werk, daar de meeste signalen die we waarnemen – althans zo 99% — het ruis betreft van diverse origine, dus we moeten echt de tijd nemen om hier de juiste signalen uit te identificeren die voor ons van belang kunnen zijn.”  Het FAST team heeft recent een gebruikers trainer sessie georganiseerd van rond de 100 astronomen. uit heel China. Deze gaan in discussie over hun experimenten en ontdekkingen die ze tijdens deze trial periode met de FAST gevonden hebben. Li Kejia, van het Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics van de Peking Universiteit, vertelde dat FAST nu voornamelijk nog gebruikt wordt om metingen te doen van met het pulsar timing systeem, met het oog op het ontdekken van gravitatiegolven. “De gevoeligheid van FAST is zeer hoog, dus de nauwkeurigheid van de gemeten data is zeer goed. Van FAST wordt veel verwacht m.b.t. detectie van gravitatiegolven.” aldus Li. De onderzoekers en gebruikers van FAST hebben inmiddels de observatiemodi van de telescoop verhoogd van drie naar tien. Nieuw instrumentarium voor R&D is nog steeds in aanbouw en men hoopt dat de effectieve observatietijd ook nog omhoog gaat de komende tijd: “Ik hoop dat we de komende drie jaren de betrouwbaarheid van de FAST kunnen verhogen, alsmede zijn effectieve observatietijd naar 50 % te brengen.” aldus Jiang Peng, een hoofdingenieur van FAST, in de CCTV video. Bron: China Space Daily / Space.com / Eurekalert / CCTV

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.