Mảng kính thiên văn đường cơ sở dài toàn cầu

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
For instructions on use, see Template:Infobox Observatory
Kính thiên văn VLBA ở Thung lũng Owens, California

Mảng kính thiên văn đường cơ sở dài toàn cầu, tên tiếng Anh là Very Long Baseline Array (VLBA) là một hệ thống gồm mười kính viễn vọng vô tuyến được vận hành từ xa từ Trung tâm điều hành mảng ở Socorro, New Mexico, như một phần của Đài quan sát đường cơ sở dài (LBO).[1] Mười ăng ten vô tuyến này hoạt động cùng nhau như một mảng tạo thành hệ thống dài nhất trên thế giới sử dụng giao thoa kế đường cơ sở rất dài. Đường cơ sở dài nhất có sẵn trong giao thoa kế này là khoảng 8.611 kilômét (5.351 mi).[2]

Việc xây dựng VLBA bắt đầu vào tháng 2 năm 1986 và nó được hoàn thành vào tháng 5 năm 1993. Lần quan sát thiên văn đầu tiên sử dụng tất cả mười ăng ten được thực hiện vào ngày 29 tháng 5 năm 1993.[3] Tổng chi phí xây dựng VLBA là khoảng 85 triệu đô la. Mảng được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia và chi phí khoảng 10 triệu đô la mỗi năm để hoạt động.[4]

Mỗi máy thu trong VLBA bao gồm một ăng ten đĩa parabol đường kính 25 mét (82 feet), cùng với tòa nhà điều khiển liền kề của nó. Nó chứa các thiết bị điện tử và máy móc hỗ trợ cho máy thu, bao gồm các thiết bị điện tử tiếng ồn thấp, máy tính kỹ thuật số, bộ lưu trữ dữ liệu và máy móc thiết bị chỉ ăng ten. Mỗi ăng-ten có chiều cao tương đương tòa nhà mười tầng khi ăng-ten được chĩa thẳng lên và mỗi ăng-ten nặng khoảng 218 tấn (240 tấn ngắn).[4]

Các tín hiệu từ mỗi ăng-ten được ghi lại trên một ổ đĩa cứng khoảng một terabyte và thông tin được đóng dấu thời gian bằng cách sử dụng đồng hồ nguyên tử. Sau khi các ổ đĩa được tải thông tin, chúng được mang đến Trung tâm điều hành khoa học Pete V. Domenici tại NRAO ở Socorro. Ở đó thông tin trải qua quá trình xử lý tín hiệu trong một bộ máy tính kỹ thuật số mạnh mẽ thực hiện giao thoa kế. Những máy tính này cũng thực hiện chỉnh sửa cho vòng quay của Trái đất, những thay đổi nhỏ trong lớp vỏ Trái đất theo thời gian và các lỗi đo lường nhỏ khác.

Quan sát của VLBA[sửa | sửa mã nguồn]

Mảng kính thiên văn đường cơ sở dài toàn cầu thường thực hiện các quan sát vô tuyến ở bước sóng từ ba milimét đến 90 cm, hay nói cách khác, ở tần số từ 0,3 gigahertz đến 96 gigahertz. Trong dải tần số này, VLBA quan sát trong tám dải tần số khác nhau hữu ích cho thiên văn vô tuyến. VLBA cũng thực hiện các quan sát trong hai dải vô tuyến hẹp dưới một gigahertz bao gồm các vạch quang phổ được tạo ra bởi các phát xạ maser sáng.

Các kính viễn vọng vô tuyến VLBA được đặt tại:

Mảng kính thiên văn đường cơ sở dài toàn cầu trên bản đồ Hoa Kỳ
Hancock
Hancock
North Liberty
North Liberty
Fort Davis
Fort Davis
Los Alamos
Los Alamos
Pie Town
Pie Town
Kitt Peak
Kitt Peak
Owens Valley
Owens Valley
Brewster
Brewster
Green Bank
Green Bank
VLA
VLA
VLBA (màu đỏ) and HSA (màu xanh) ở Hoa Kỳ
Mảng kính thiên văn đường cơ sở dài toàn cầu trên bản đồ Thế giới
St. Croix
St. Croix
Mauna Kea
Mauna Kea
Arecibo
Arecibo
Effelsberg
Effelsberg
VLBA (màu đỏ) and HSA (màu xanh) trên khắp thế giới
Tên trạm Tiểu bang Hệ tọa độ địa lý
Thánh Croix Quần đảo Virgin thuộc Hoa Kỳ 17°45′23″B 64°35′02″T / 17,75652°B 64,58376°T / 17.75652; -64.58376 SC
Hancock Mới Hampshire 42°56′01″B 71°59′13″T / 42,93362°B 71,98681°T / 42.93362; -71.98681 HN
Bắc tự do Iowa 41°46′18″B 91°34′27″T / 41,77165°B 91,574133°T / 41.77165; -91.574133 NL
Pháo đài Davis Texas 30°38′07″B 103°56′41″T / 30,635214°B 103,944826°T / 30.635214; -103.944826 FD
Los Angeles Mexico mới 35°46′31″B 106°14′44″T / 35,7752887°B 106,2455897°T / 35.7752887; -106.2455897 LA
Thị trấn Pie Mexico mới 34°18′04″B 108°07′09″T / 34,30107°B 108,11912°T / 34.30107; -108.11912 PT
Đỉnh Kitt Arizona 31°57′23″B 111°36′44″T / 31,956253°B 111,612361°T / 31.956253; -111.612361 KP
Owens Valley California 37°13′54″B 118°16′38″T / 37,23176°B 118,27714°T / 37.23176; -118.27714 OV
Brester Washington 48°07′52″B 119°41′00″T / 48,13117°B 119,68325°T / 48.13117; -119.68325 BR
Mauna Kea Hawaii 19°48′06″B 155°27′21″T / 19,80159°B 155,45581°T / 19.80159; -155.45581 MK

Mảng có độ nhạy cao[sửa | sửa mã nguồn]

Việc sử dụng VLBA có thể được lên lịch một cách linh hoạt và độ nhạy của nó có thể được cải thiện theo hệ số năm bằng cách bao gồm các kính viễn vọng vô tuyến khác như kính viễn vọng vô tuyến Arecibo ở Puerto Rico, Kính viễn vọng Green Bank ở Tây Virginia, Mảng rất lớn (VLA) ở New Mexico và kính viễn vọng vô tuyến Effelsberg ở Đức. Bốn trang web bổ sung này được đưa trực tuyến lên tới 100 giờ mỗi ba tháng. Trong cấu hình này, toàn bộ mảng được gọi là Mảng có độ nhạy cao (HSA).[5] Các trang web này, với tọa độ, như sau:

Tên trạm Tiểu bang Hệ tọa độ địa lý
Arecibo Puerto Rico 18°20′36,6″B 66°45′11,1″T / 18,33333°B 66,75°T / 18.33333; -66.75000 AR
Green Bank phia Tây Virginia 38°25′59,24″B 79°50′23,41″T / 38,41667°B 79,83333°T / 38.41667; -79.83333 GB
Mảng rất lớn Mexico mới 34°04′43,75″B 107°37′5,91″T / 34,06667°B 107,61667°T / 34.06667; -107.61667 Y27
Effelsberg nước Đức 50°31′30″B 6°53′0,3″Đ / 50,525°B 6,88333°Đ / 50.52500; 6.88333 EB

Khoảng cách đường cơ sở và độ phân giải góc[sửa | sửa mã nguồn]

Khoảng cách giữa mỗi đường cơ sở VLBA (km):[6] Đường cơ sở dài nhất trong mảng là 8.611 kilômét (5.351 mi).[2]

SC HN NL FD LA PT KP OV BR MK EB AR GB Y27
SC ... 2853 3645 4143 4458 4579 4839 5460 5767 8611 6822 238 2708 4532
HN 2853 ... 1611 3105 3006 3226 3623 3885 3657 7502 5602 2748 829 3198
NL 3645 1611 ... 1654 1432 1663 2075 2328 2300 6156 6734 3461 1064 1640
FD 4143 3105 1654 ... 608 564 744 1508 2345 5134 8084 3922 2354 515
LA 4458 3006 1432 608 ... 236 652 1088 1757 4970 7831 4246 2344 226
PT 4579 3226 1663 564 236 ... 417 973 1806 4795 8014 4365 2551 52
KP 4839 3623 2075 744 652 417 ... 845 1913 4466 8321 4623 2939 441
OV 5460 3885 2328 1508 1088 973 845 ... 1214 4015 8203 5255 3323 1025
BR 5767 3657 2300 2345 1757 1806 1913 1214 ... 4398 7441 5585 3326 1849
MK 8611 7502 6156 5134 4970 4795 4466 4015 4398 ... 10328 8434 7028 4835
EB 6822 5602 6734 8084 7831 8014 8321 8203 7441 10328 ... 6911 6335 8008
AR 238 2748 3461 3922 4246 4365 4623 5255 5585 8434 6911 ... 2545 4317
GB 2708 829 1064 2354 2344 2551 2939 3323 3326 7028 6335 2545 ... 2516
Y27 4532 3198 1640 515 226 52 441 1025 1849 4835 8008 4317 2516 ...

Độ phân giải góc tối thiểu:

Wavelength (cm) 90 50 21 18 13 6 4 2 1 0.7
(milliarcseconds) 22 12 5.0 4.3 3.2 1.4 0.85 0.47 0.32 0.17

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Danh sách kính thiên văn vô tuyến

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Brisken, Walter (ngày 15 tháng 11 năm 2016). “Long Baseline Observatory Launch”. NRAO eNews. National Radio Astronomy Observatory. Truy cập ngày 10 tháng 4 năm 2017. 
  2. ^ a ă Saha, Swapan Kumar (2010), Aperture Synthesis: Methods and Applications to Optical Astronomy, Astronomy and Astrophysics Library, Springer, p. 81, ISBN 1-4419-5709-X
  3. ^ Bouton, Ellen (ngày 2 tháng 1 năm 2019). “National Radio Astronomy Observatory Archives: NRAO Timeline”. National Radio Astronomy Observatory. Truy cập ngày 31 tháng 3 năm 2019. 
  4. ^ a ă Lacitis, Erik (ngày 28 tháng 4 năm 2010). “Seeking the universe from an apple orchard in Brewster”. The Seattle Times. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2018. 
  5. ^ Ulvestad, Jim (ngày 4 tháng 8 năm 2008). “Antenna Sites”. National Radio Astronomy Observatory. Bản gốc lưu trữ ngày 2 tháng 3 năm 2009. 
  6. ^ Romney, Jon (ngày 5 tháng 1 năm 2012). “8 Angular Resolution & u-v Coverage”. National Radio Astronomy Observatory. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]