Le parabole radio da 22 metri del telescopio ATCA hanno 30 anni ma funzionano ancora bene. Credito:John Masterson, CC BY-SA
Uno dei migliori telescopi australiani riceverà un aggiornamento di 2,6 milioni di dollari australiani per contribuire a estendere il suo record trentennale di miglioramento della nostra comprensione dell'universo.
L'Australia Telescope Compact Array (ATCA), vicino a Narrabri nel NSW, è stato uno dei primi radiotelescopi al mondo da quando ha iniziato ad operare nel settembre 1988.
Ideato e gestito da CSIRO, Agenzia scientifica nazionale australiana, ATCA ha inaugurato una nuova era di scoperte astronomiche in questo paese. La costruzione del telescopio era quasi tutta australiana, innescando lo sviluppo delle società di comunicazione australiane e giocando un ruolo chiave nell'invenzione del WiFi veloce.
Scoperte fondamentali
Da quell'apertura, migliaia di astronomi di tutto il mondo hanno utilizzato il telescopio per fare scoperte fondamentali sull'evoluzione delle stelle e delle galassie. Anche adesso, circa 450 ricercatori e studenti lo utilizzano ogni anno per studiare le molecole della nostra galassia, i campi magnetici che attraversano le galassie, e i buchi neri che giacciono al loro centro.
L'ATCA è stato determinante nell'identificare le sorgenti dei segnali di onde gravitazionali, come buchi neri in collisione o stelle di neutroni. Ha mappato il gas nelle galassie vicine e ha, inaspettatamente, scoperto gas in ammassi di galassie distanti miliardi di anni luce.
Il primo ministro Bob Hawke e altri VIP all'apertura dell'ATCA nel 1988. Credito:John Masterson / CSIRO
Nuovi telescopi
Nel frattempo, nel nord dell'Australia occidentale, Il CSIRO ha appena completato la costruzione del rivoluzionario telescopio ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) da 188 milioni di dollari australiani.
ASKAP è impostato per rilevare segnali a radiofrequenza in tutto il cielo, aumentando la nostra conoscenza del cielo radio di un fattore di circa 30, e fornendo nuove visioni dell'universo, potenzialmente portare a scoperte inaspettate.
Quindi potresti pensare che l'ATCA di 30 anni potrebbe ora essere in pensione. Però, la domanda per l'ATCA aumenterà, non diminuire.
ASKAP esamina un'area enorme ma non vede in modo molto dettagliato. Ma quando ASKAP fa una nuova scoperta, ATCA può guardarlo con una risoluzione più elevata e utilizzando una diversa gamma di frequenze. Questa versatilità sarà vitale per capire cosa significano le scoperte di ASKAP.
Le particelle che emettono onde radio (mostrate in viola) emettono milioni di anni luce nello spazio dal buco nero supermassiccio nel cuore della galassia Centaurus A, come osservato con l'ATCA da Ilana Feain e colleghi. Autore fornito
Un nuovo cervello
Come si rinnova un telescopio di 30 anni a un costo ragionevole? La risposta sta nel fatto che le grandi parabole sono solo il primo stadio di un sistema di elaborazione del segnale, ei piatti dell'ATCA sono ancora tra i migliori disponibili.
Altrettanto importanti quanto le parabole sono l'hardware e il software di elaborazione per interpretare i segnali ricevuti dalle parabole:questi sono il cervello di un moderno telescopio. Le moderne tecniche di elaborazione significano che questo cervello può essere raddoppiato in velocità e versatilità a un costo modesto.
ATCA riceverà A$530, 000 dall'Australian Research Council verso un progetto di 2,6 milioni di dollari australiani, guidato dalla Western Sydney University e dal CSIRO, per sostituire il "cervello" elettronico del telescopio, che è stato originariamente costruito utilizzando chip personalizzati e codice artigianale. Il resto del finanziamento sarà fornito dal CSIRO e da altri partner universitari.
Gas idrogeno nella Grande Nube di Magellano, una galassia compagna della nostra Via Lattea, osservato con l'ATCA da Sungeun Kim e colleghi. Attestazione:CSIRO
Monossido di carbonio (mostrato in blu) nell'ammasso di galassie Spiderweb, 10 miliardi di anni luce di distanza, osservato con l'ATCA da Bjorn Emonts e colleghi. Credito:M. Kornmesser / ESO.
Due "fantasmi danzanti" scoperti di recente utilizzando ASKAP, che potrebbe essere un sistema binario di buchi neri in procinto di fondersi. Credito:Baerbel Koribalski / CSIRO
Il telescopio aggiornato avrà un cuore all'avanguardia utilizzando unità di elaborazione grafica progettate inizialmente per Playstation e Xbox, insieme a moderne tecniche di elaborazione del segnale e software all'avanguardia.
Questo raddoppierà la quantità di larghezza di banda che può essere osservata, e rendono ATCA molto più versatile di quanto potrebbe gestire il suo vecchio cervello fatto a mano cablato. L'aggiornamento aumenterà notevolmente la sua capacità di comprendere la scienza dalle scoperte fatte con ASKAP, e per rilevare segnali radio da eventi di onde gravitazionali.
Per esempio, usando ASKAP abbiamo recentemente scoperto molti oggetti strani e inaspettati come i due "fantasmi danzanti" mostrati di seguito.
L'ATCA aggiornato sarà in grado di darci un'immagine dettagliata di questi oggetti a molte frequenze diverse, aiutando a localizzare i buchi neri dei loro genitori e chiarire cosa sta succedendo.
Dopo il trapianto di cervello, il ringiovanito ATCA inizierà la sua seconda carriera. Consentirà ai ricercatori australiani di fare ricerche più ambiziose nonostante la crescente interferenza a radiofrequenza da parte dei trasmettitori radio, fare più scoperte, e forse comprendere un po' di più dei misteri dell'universo.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
