キャプション：Lovell望遠鏡が見えるオリジナルのJodrell Bank Control Desk。クレジット：Anthony Holloway。
先週、ジョドレルバンク天文台であるディスカバリーセンターの公共の面を見ました。しかし、今週は、この印象的で歴史的な展望台の中心部の舞台裏のツアーを行います。
ティムオブライエン博士は、ジョドレルバンク天文台のアソシエイトディレクターであり、マンチェスター大学物理学＆天文学科の天体物理学のリーダーです。望遠鏡、制御室、コンピューターのツアーを始めるとき、彼は電波天文学の歴史的発展におけるジョドレルの役割を説明しています。天文台の中心にあるLovell望遠鏡は、現在、Grade 1に指定されている建物であり、現在の科学研究の最先端であり、実際に未来の科学研究でもあります。
ジョドレルバンクは、もともと植物学部の実験場でした。天文台は、トラムからの干渉が、彼が市内の大学のメインキャンパスにある物理学部で行っていた宇宙線の研究を妨害したときに、バーナードラヴェル卿によって設立されました。バーナード卿は1945年にレーダー装置をサイトに移動して、宇宙線の電離した軌跡からの無線エコーを見つけようとしましたが、代わりに流星に関するまったく新しい研究領域を設立しました。
Lovell望遠鏡（元はMark I）は、世界最大の操縦可能な電波望遠鏡（直径76.2m）で、1957年にスプートニク1の打ち上げロケットを追跡できる唯一の望遠鏡でした。それはまだ世界で3番目に大きいです。 1960年のパイオニア5や1966年のルナ9などのプローブからのデータの追跡と受信の他に、継続的なアップグレードプログラムにより、月と金星までの距離を測定し、パルサー、天体物理メーザー、クエーサー、重力レンズを研究することができました。それは、連星系のパルサーの最も広範な研究を提供して、球状星団の最初のパルサーを発見しました。最初の重力レンズを検出し、SETIの観測にも使用されています。現在、その3番目の反射面で、継続的なアップグレードプログラムにより、これまで以上に強力になりました。
1964年にMark II楕円電波望遠鏡が完成しました。それはフィールドの真ん中に立っており、ティムの光学教育望遠鏡を収容する小さな観測ドームを矮小化し、そこで行われた研究にちなんで名付けられた戦後の小屋に囲まれているので、1つは（流星にちなんで）ラディアントと呼ばれ、別の月と呼ばれます。 Mark IIは長軸が38.1m、短軸が25.4mで、主にJodrellが運営する英国の国立電波天文学施設であるe-MERLIN（Multi Element Radio Linked Interferometer Network）の一部としてLovellと一緒に使用されます。これは最大7つの無線スコープで構成されています：Lovell、Mark II、Cambridge、Defford、Knockin、Darnhall、Pickmere。 e-MERLINのベースライン（望遠鏡の間隔）は最長で217 Kmで、解像度は50ミリ秒以上です。これは、ハッブル宇宙望遠鏡と比較すると、可視波長ではなく電波での比較です。ジョドレルのマンチェスター支社は、チリでアルマ（アタカマラージミリメータ/サブミリメータアレイ）の英国地域センターノードもホストしています。
「42ft」望遠鏡は、制御室を収容する本館の入口のそばに立っています。望遠鏡の主なタスクは、カニ星雲の中心にあるパルサーを継続的に監視することです（常に地平線より上にあります）。この時点でティムは、パルサーの右昇順（05h 34m 31.97s）と赤緯（+ 22d 00m 52.1s）から計算することにより、スコープが実際にカニのパルサーを指し示していることを数学的に示す彼の印象的なパーティートリックを披露しました。当時の空。それはパルサーの年齢の4％を表す30年以上のデータを収集しており、パルサーがどのように進化するかについて重要な手がかりを与えています。
キャプション：天体観測ライブ中にコントロールルームでブライアンコックス教授とダラオビアン博士と話しているティムオブライエン博士クレジット：マンチェスター大学
ティムは私がコントロールルームに入るのに十分親切でしたが、サイトの一般的な訪問者にはあまり見られませんでしたが、ブライアンコックス教授とダラオブライアン教授が主催するBBC TVの毎年恒例のStargazing Liveシリーズを主催しています。電波天文学におけるジョドレルの歴史と現在の役割を完全に示しています。それは、最先端のコンピューター技術、1950年代のオリジナルの機器、およびその間のすべての点が見事に調和したイギリスのミックスです。 1つの角に大規模なフラットスクリーンモニターがあり、各スコープを表示および制御できます。原子時計は木材やガラスのキャビネットの横にあり、ロール紙や紙のディスクの気圧、風速、温度の変化を追跡する単収縮針が収納されています。部屋の中央には、1950年代の馬蹄形のオリジナルのコントロールデスクがあります。
広大な窓からは、リフレクティングボウルに新しいペンキが塗られ、ブレーキをかけた状態で天頂までまっすぐ向いている間、私の訪問中に「駐車」されていたLovellスコープを見渡せます。観測中に風が強くなった場合は、皿を上げて、より高い空のターゲットに移動する必要があります。風が時速45マイルに達する場合、皿はこの直立位置に駐車する必要があります。幸いにも、これはそれほど頻繁には起こりません。雪が大量に溜まると皿の形が崩れるため、ひっくり返す必要があります。制御室には、年中無休で24時間常駐しています。部屋全体には、非常に満足できる量の点滅するライト、ダイヤル、ノブ、スイッチがあります。ティムが正しく言うように「あなたはたくさんの点滅するライトが必要です。」
Jodrellには、多数の汎用および専用のコンピューティングクラスタがあります。 1960年代以来、LovellとMark IIは、ヨーロッパ、中国、アフリカの望遠鏡を含むVLBI（Very Long Baseline Interferometry）に定期的に関与しており、アメリカのVLBA（Very Long Baseline Array）にリンクして望遠鏡を作成することもできます。惑星のサイズ。すべての天文学で最も鮮明な画像を生成できます。 VLBIルームには、膨大な数のレシーバーと録音機器が収容されています。これには、正確な0.5ミリ秒のGPS受信機が含まれます。これは、Totally Accurate Clockとして愛されていますが、25ナノ秒の精度を持つ新しい時計があり、メーザーの原子時計は、3000万年ごとに10 ^ 15分の1または1秒の精度があります。名前はジョドレルでよく使われているもので、受信機で周波数を変換するために使用される5つの信号発生器には、シャロン、トレーシー、ナイジェル、ケビン、ダレンというラベルが付いています。
キャプション：Jodrell BankのMark II望遠鏡。クレジット：著者
Jodrellは、数百キロメートルにわたる電波望遠鏡の接続を開拓し、7つすべてのe-MERLIN望遠鏡を接続する専用の光ファイバーネットワークを構築しました。ティムは印象的な大きくて頑丈な青いドアの前で効果を発揮するために立ち止まり、多数の劇的な警告サインが飾られ、頑丈な操作レバーに手を置いて不吉にうなりました。これはe-MERLINコリレータの本拠地であり、7つすべての望遠鏡の焦点であり、ネットワークの中心でした。サイトの無線スコープに干渉しないように、慎重にシールドする必要があります。ティムがエントリーコードをタップし、レバーを引くと、冷房が効いて金属製の部屋に入ると、穏やかなハムが耳障りな轟音になりました。隅にガスの巨大なシリンダーがあり、火災の場合に部屋を満たします。中央にはスモークガラスキャビネットがあり、望遠鏡に接続された黄色の光ファイバーケーブルでできたコンピューターハブを備えた大きなワードローブのサイズで、英国のインターネットの残りの部分を合わせた量のデータを部屋に持ち込みます。
ジョドレルのサイトには約40名のスタッフがおり、マンチェスターにある大学のアランチューリングビルディングから100人以上のスタッフが働いています。グループの研究プログラムのリストは、ビッグバンの研究から太陽系外惑星の発見まで、天文学のあらゆる側面を網羅しています。彼らはパルサーを使用して、アインシュタインの重力理論をテストし、ECデカルト研究賞を受賞しました。彼らは、ESAのPlanck宇宙船用に低ノイズのアンプを開発しました。彼らは電波望遠鏡のヨーロッパのネットワークで、アインシュタインによって予測された重力波の最初の検出を試みるためにパルサーを使用しています。
将来に目を向けると、現在2024年頃に完成するアフリカとオーストラリアに配置されるSKA（スクエアキロメーターアレイ）の国際プロジェクトオフィスを収容する新しい建物の建設に関する作業が、メインコントロールビルと並行して進行中です。 21世紀の世界最大の電波望遠鏡になります。私たちが去るとき、私はティムに将来のウィッシュリストに何があるかを尋ねます（すべての天文学者はウィッシュリストを持っていますか？）彼は北半球と将来の望遠鏡をカバーするように拡張されたSKAのようなシステムを望んでいます彼自身の研究の主な焦点である新星のような一過性の物体を瞬時にターゲットにして、リアルタイムの全天観測を行うことができます。バーナード卿が承認すると思います。
Jodrell Bank Center for Astrophysicsの詳細をご覧ください
