Pingtang County, Qiannan Buyi ve Guizhou Eyaleti'nin Miao Özerk Bölgesi'ndeki Dawodang Depresyonu, dağlar ve deniz gibi yeşil ormanlarla çevrilidir. "Çin Gökyüzü Gözü" olarak bilinen Beş yüz metrelik Açıklıklı Küresel Teleskop (FAST), yeryüzündeki dev bir göz gibi dağlarla çevrili, sessizce gökyüzüne bakıyor, on milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki radyo sinyallerini arıyor.
Ocak 2020'de Çin'de faaliyete açıldığından bu yana, yepyeni tasarım fikirleri, benzersiz konum ve astronomik teleskopun 100 metrelik projesinin sınırını aşmak yardımıyla, "China Sky Eye" şimdiye kadar 300'den fazla pulsar keşfetti ve hızlı radyo patlamalarında. Araştırma alanında büyük atılımlar yapılmıştır. Bu yıl 31 Mart'ta, ülkemin bağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip bu büyük bilimsel araştırma altyapısı, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimcilere evrende daha fazla "drift şişesini" ortaklaşa kurtarmaları için resmi olarak bir davet yayınladı.
Evrene bakan "büyük göz"
Görüntüleme platformunda duran ve aşağıya bakan, Karst bölgesindeki "tiankeng" üzerine inşa edilen 500 metre çapındaki büyük bilimsel cihaz, 100 metreden fazla yüksekliğe sahip çevredeki 6 destekleyici kuleye dikilen gümüş bir "kazan" gibi görünüyor.
FAST baş bilim adamı Li Di, cihazın şu anda dünyanın en büyük ve en hassas tek diyaframlı radyo teleskobu olduğunu söyledi. Gözlem kabiliyeti, Almanya'nın Bonn kentindeki 100 metrelik teleskopun 10 katı ve ABD'nin Arecibo kentindeki 300 metrelik teleskopun 2,25 katı.
Tıpkı yelkenin yönünü kontrol etmek için kabloyu çeken denizci gibi FAST, tel halat ağına bağlı 2.000'den fazla küçük motor tarafından kontrol edilen tel halat ağını çekerek anten tavasının yönünü değiştirir. Yön değiştirme işleminin tamamı lazer konumlandırma sistemi tarafından kalibre edilir. Askıda besleme kabini 30 ton ağırlığındadır ve 200 metreye kadar hareket menziline sahip altı 400 metre uzunluğunda çelik kablo ile kaldırılmıştır. Çelik kablo unun her bir parçasının ve besleme kabini alıcısının yer değiştirmesi milimetre seviyesinde kontrol edilmelidir, böylece büyük bilimsel cihazlar normal şekilde çalışabilir.
Rüzgar güçlü olduğunda, insanlar melodik "rüzgar çanlarını" tüm FAST'ten duyabilirler- bu, yansıma ünitesinin titreşimi ile üretilen düşük frekanslı sestir. Görünmez yeraltında, veri iletimi için garanti sağlamak için gömülü 100.000'den fazla optik fiber vardır.
FAST'in doğuşu, astronom Nan Rendong'un Çin'in kendi dev radyo teleskopunun inşasını önerdiği 1990'lara kadar izlenebilir. 1994 yılında site seçim çalışmaları resmen başladı. Nanren Dong ve ekibi, ülkemin güneybatısında 1.000'den fazla depresyonu gezmek için 12 yıl boyunca 300'den fazla harita kullandı ve son olarak doğal kireçtaşı topografyası, uygun boyutu ve insanlar tarafından erişilemeyen Pingtang County, Guizhou Eyaleti'ni seçti. Bilimsel enstalasyonlar burada "yerleşti".
Büyük bilimsel kurulumun yapım süreci meşakkatli. Araştırmacılar ve inşaatçılar döşeme evlerinde yaşıyorlar. İç mekanda sıcak su veya tuvalet yoktur ve açık havada tüm toprak yollar vardır. Yol asfaltlansa bile yoldan geçen ağır kamyonlar tarafından ezilecek.
19 Eylül 2016'da FAST sistemi başarıyla entegre edildi ve hata ayıklandı. İlk kez, hata ayıklama ekibi, daha önce insanlar tarafından keşfedilen ilk pulsar sinyalini tespit etmek için genel sistemi kullandı, bu da cihazın normal çalışabileceği anlamına geliyor. Li Di iç çekti, bir fikirden gerçeğe adım adım HIZLI izledi, bu gerçekten bir mucize.
27 Ağustos 2017'de, ekip ilk kez belirli bir hedefin izlenmesini ve gözlemini elde etti ve hedef kaynağın radyo sinyalini sağlam bir şekilde elde etti, bu da FAST'in "gözünün" çevrilebileceği anlamına geliyor ve aynı zamanda en zor ve en riskli teleskobun fonksiyonel hata ayıklamasının tamamlandığını işaret ediyor.
"Bundan sonra, FAST dünyanın dönüşünün üstesinden gelebilir ve gök cisimlerinin kaynağını takip edebilir. Teleskopun hassasiyeti sadece alıcı alanla ilgili değil, aynı zamanda izleme süresiyle de ilgilidir. Tıpkı insan gözü gibi, sadece bakarsanız, sadece kaba bir anahatla bakabilirsiniz. Ayrıntıları görmek istiyorsanız, hedefe dikkatlice bakmanız gerekir. Bu aynı zamanda cihazın en önemli işlevidir." dedi Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomi Gözlemevi'nde FAST baş mühendisi ve araştırmacı Jiang Peng.
Birçok alanda süper "keşif gücüne" sahip olmak
10 Ekim 2017'de FAST ilk astronomik keşfi duyurdu: dünyadan 16.000 ışık yılı uzaklıkta, 1.9 saniyelik bir süreye sahip bir pulsar. "O gün hayatımın en unutulmaz günüydü, sanki uzun zamandır hamile kalmış bir çocuk doğmuş gibiydi." Li Di dedi ki.
Şubat 2018'de, büyük bir bilimsel cihaz tarihin en zayıf milisaniye pulsarını tespit etti. Aslında, bu pulsar Dünya'daki birçok astronomik teleskop tarafından birçok kez "aranmıştır", ancak "keşfedilmemiştir", bu da FAST'in duyarlılık açısından avantajını tamamen kanıtlamaktadır.
Yeni bir pulsarın ilk keşfinden, deneme operasyonunun sonunda 100'den fazla pulsarın keşfedilmesinin duyurulmasına, bir çırpıda 300 pulsarın atılım etmesine kadar.... FAST tarafından keşfedilen pulsar sayısı, küresel pulsar arama ekibinin saflarında ikinci sırada yer alarak pulsar keşfinin önemli katkısı haline geliyor.
Ocak 2021'de ekip, 4 yeni hızlı radyo patlaması bulmak için 2018 verilerini kullanarak yeni keşifler yaptı. "Evrenin Büyük Patlama sırasında doğduğunu varsayarsak, şimdiye kadar dört aşamaya ayrılabilir: çocukluk, ergenlik, gençlik ve orta yaş. FAST'in bu kez keşfettiği dört hızlı radyo patlamasının hepsi evrenin ergenlik yıllarında, bu da evrenin kökeninin bir adım daha ileri gittiğini keşfetmemizi sağlıyor." Li Di dedi ki.
Evreni keşfetmek için bir "dünya sahnesi" olmak
31 Mart 2021 Pekin saatiyle 0:00'da FAST, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimcilere gözlem başvurularını davet etme daveti yayınladı. İncelemeye tüm yabancı başvuru projeleri katılacaktır. İnceleme sonuçları bu yıl 20 Temmuz'da açıklanacak ve gözlem süresi Ağustos ayında başlayacak.
Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomi Gözlemevi'nden sorumlu ilgili kişi, FAST'in dünyaya tamamen açık olduğunu ve Çin ile uluslararası bilim topluluğu arasındaki tam işbirliği kavramını gösterdiğini söyledi. Açık işbirliği içinde, Çin'in bilimsel yapısı daha iyi performans gösterecek, büyük başarıların çıktısını teşvik edecek ve evrenin tüm insanlık için araştırılmasına ve anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Yıllar süren inşaat ve gelişimden sonra FAST, bilim adamlarının evreni keşfetmesi için bir "dünya aşamasına" dönüştü.
"FAST'in kurulmasından önce, dünyada atomik hidrojenin görüntülenmesini ve pulsarların aranmasını aynı anda gözlemleyebilecek büyük bir astronomik teleskop yoktu." Li Di ve ekibi, büyük bir bilimsel cihaz kullanarak gökyüzünü aynı anda incelemek için birden fazla bilimsel amaç tasarladılar ve bunu gaz görüntüleme, gaz galaksilerini arama, pulsarları yakalama ve hızlı radyo patlamalarıyla tek bir gözlemde fark ettiler. Ekip, 1.000 yeni pulsar, 500.000 yeni galaksi, 3D pikselli 10 milyar nötr yıldız ve 50 yeni hızlı radyo patlaması elde etmeyi bekliyor. "Birden fazla bilimsel hedefin eşzamanlı anketleri, bilimsel çıktımızın verimliliğini büyük ölçüde artıracaktır."
"Bay Nan Rendong bir keresinde FAST'in sadece radyo astronomisi alanındaki bilim adamlarının hırslarını değil, aynı zamanda Çin'in astrofizik ve astronomi biliminde yakalamadan aşmaya yönelik bir çabayı da temsil ettiğini söylemişti." Li, önümüzdeki iki yıl içinde FAST'in insanlık tarafından bilinen en uzak pulsarı keşfetmeyi taahhüt edeceğini, düşük frekanslı yerçekimsel dalgaların tespitine katılacağını ve evrendeki gaz ve galaksilerin bileşimini yavaş yavaş ortayaacağını söyledi. Kendi bilimsel hedefleri etrafında, FAST'in girişimleri yeni başladı. "Merak bilim adamlarının zevkidir ve aynı zamanda insanın hayatta kalması için de gereklidir. Evrenin bilinmeyen gizemlerini sürekli keşfetmek, hayal bile edemeyeceğimiz daha fazla sonuç elde edecektir."
