Очень большая антенная решетка Карла Г. Янского ( VLA ) — это радиоастрономическая обсерватория сантиметрового диапазона на юго-западе США. Она расположена в центральной части Нью-Мексико на равнинах Сан-Агустин , между городами Магдалена и Датил , примерно в 50 милях (80 км) к западу от Сокорро . VLA состоит из двадцати восьми 25-метровых радиотелескопов (двадцать семь из которых находятся в рабочем состоянии, а один постоянно вращается для обслуживания), размещенных в Y-образной решетке, а также всего оборудования, приборов и вычислительной мощности для работы в качестве интерферометра . Каждый из массивных телескопов установлен на двойных параллельных железнодорожных путях, поэтому радиус и плотность решетки можно трансформировать для регулировки баланса между ее угловым разрешением и чувствительностью к поверхностной яркости. [2] Астрономы, использующие VLA, провели важные наблюдения черных дыр и протопланетных дисков вокруг молодых звезд , обнаружили магнитные нити и проследили сложные движения газа в центре Млечного Пути , исследовали космологические параметры Вселенной и получили новые знания о физических механизмах, которые создают радиоизлучение .
VLA находится на высоте 6970 футов (2120 м) над уровнем моря. Она является частью Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). [3] NRAO является объектом Национального научного фонда , работающим в рамках соглашения о сотрудничестве с Associated Universities, Inc.
Радиотелескоп состоит из 27 независимых антенн, используемых в данный момент времени, плюс одна запасная, каждая из которых имеет диаметр тарелки 25 метров (82 фута) и весит 209 метрических тонн (230 коротких тонн ). [4] Антенны распределены вдоль трех плеч пути, сформированных в форме звезды (или Y) (каждое из которых имеет длину 21 километр (13 миль)). Используя рельсовые пути, которые следуют за каждым из этих плеч — и которые, в одной точке, пересекаются с US Route 60 на железнодорожном переезде — и специально разработанный подъемный локомотив («Hein's Trein»), [5] антенны могут быть физически перемещены в ряд подготовленных позиций, что позволяет проводить интерферометрию с синтезом апертуры с использованием до 351 независимой базовой линии: по сути, решетка действует как одна антенна с переменным диаметром. Угловое разрешение , которое может быть достигнуто, составляет от 0,2 до 0,04 угловых секунд . [6]
Существует четыре обычно используемых конфигурации, обозначенные буквами A (самая большая) и D (самая узкая, когда все тарелки находятся в пределах 600 метров (2000 футов) от центральной точки). Обсерватория обычно циклически проходит через все возможные конфигурации (включая несколько гибридных) каждые 16 месяцев; антенны перемещаются каждые три-четыре месяца. Переход к меньшим конфигурациям осуществляется в два этапа, сначала укорачиваются восточные и западные плечи, а затем укорачивается северное плечо. Это позволяет в течение короткого периода улучшить изображение крайне северных или южных источников. [7] [8]
Диапазон частот составляет от 74 МГц до 50 ГГц (от 400 см до 0,7 см). [9]
Центр научных операций имени Пита В. Доменичи (DSOC) для VLA расположен в кампусе Института горного дела и технологий Нью-Мексико в Сокорро, штат Нью-Мексико . DSOC также служит центром управления для массива сверхдлинных баз (VLBA), массива VLBI из десяти 25-метровых тарелок, расположенных от Гавайев на западе до Виргинских островов США на востоке, который представляет собой крупнейший в мире специализированный, постоянно действующий астрономический инструмент. [10]
В 2011 году десятилетний проект модернизации привел к расширению технических возможностей VLA в 8000 раз. Электроника 1970-х годов была заменена современным оборудованием. Чтобы отразить это увеличение возможностей, должностные лица VLA обратились за помощью как к научному сообществу, так и к общественности, чтобы придумать новое название для массива, и в январе 2012 года было объявлено, что массив будет переименован в « Очень большой массив имени Карла Г. Янского ». [11] [12] [13] 31 марта 2012 года VLA был официально переименован на церемонии в здании сборки антенн. [14]
VLA — многоцелевой инструмент, разработанный для исследования многих астрономических объектов, включая радиогалактики , квазары , пульсары , остатки сверхновых , гамма-всплески , радиоизлучающие звезды , солнце и планеты , астрофизические мазеры , черные дыры и водородный газ, который составляет большую часть галактики Млечный Путь , а также внешние галактики. В 1989 году VLA использовался для приема радиосообщений с космического корабля Voyager 2, когда он пролетал мимо Нептуна . [15] Поиск галактик M31 и M32 проводился с декабря 2014 года по январь 2015 года с целью быстрого поиска триллионов систем на предмет чрезвычайно мощных сигналов от развитых цивилизаций. [16]
Он использовался для проведения нескольких крупных обзоров радиоисточников, включая обзор неба NRAO VLA и слабые изображения радионеба на расстоянии двадцати сантиметров .
В сентябре 2017 года начался обзор неба VLA (VLASS). [17] Этот обзор охватит все небо, видимое VLA (80% неба Земли) за три полных сканирования. [18] Астрономы ожидают найти около 10 миллионов новых объектов в ходе обзора — в четыре раза больше, чем известно в настоящее время. [18]
Движущей силой разработки VLA был Дэвид С. Хеешен . Он отмечен как «поддерживавший и направлявший развитие лучшей радиоастрономической обсерватории в мире в течение шестнадцати лет». [19] Конгресс одобрил проект VLA в августе 1972 года, и строительство началось примерно через шесть месяцев. Первая антенна была установлена в сентябре 1975 года, а комплекс был официально открыт в 1980 году после общих инвестиций в размере 78 500 000 долларов США (что эквивалентно 290 000 000 долларов США в 2023 году). [9] Это была самая большая конфигурация радиотелескопов в мире.
Во время строительства в 1975 году рабочие, прокладывающие пути для северного рукава массива, обнаружили человеческий скелет к северу от US-60 . Год спустя останки были идентифицированы как принадлежащие мужчине-пассажиру авиакомпании, который был катапультирован с рейса 27 National Airlines на высоте 39 000 футов (12 000 м) двумя годами ранее после того, как у DC-10-10, обслуживавшего рейс (N60NA), произошел неконтролируемый отказ двигателя , что привело к разгерметизации салона . [20] [21]
В 1997 году VLA появилась в фильме «Контакт» , экранизации одноименной книги Карла Сагана . [ 22] [23] [24]
С целью модернизации почтенной технологии 1970-х годов, с помощью которой был построен VLA, VLA превратился в Expanded Very Large Array (EVLA). Модернизация повысила чувствительность прибора, частотный диапазон и разрешение с установкой нового оборудования на площадке в Сан-Агустине. Вторая фаза этой модернизации может добавить до восьми дополнительных антенн в других частях штата Нью-Мексико , на расстоянии до 190 миль (300 км), если будет финансирование. [25]
Обсерватория Магдалена-Ридж — это новая обсерватория в нескольких милях к югу от VLA, которой управляет сотрудничающий с VLA New Mexico Tech . На этом участке ведется строительство десятиэлементного оптического интерферометра .
В июне 2023 года Национальная радиоастрономическая обсерватория объявила, что они заменят стареющие антенны на 160 новых на месте, а также 100 вспомогательных антенн, расположенных по всей Северной Америке. Проект, стоимость которого оценивается примерно в 2 миллиарда долларов на строительство и около 90 миллионов долларов на эксплуатацию, значительно расширит возможности текущей установки и увеличит частотную чувствительность с 50 ГГц до более чем 100 ГГц. Объект будет переименован в « Next Generation Very Large Array ». [26] [27]
VLA расположен между городами Магдалена и Датил , примерно в 50 милях (80 км) к западу от Сокорро, Нью-Мексико . Маршрут US Route 60 проходит с востока на запад через комплекс. [28]
Сайт VLA открыт для посетителей с платным входом. [3] В центре для посетителей есть небольшой музей, театр и сувенирный магазин. Доступна самостоятельная пешеходная экскурсия, так как центр для посетителей не работает постоянно. Посетителей, незнакомых с районом, предупреждают, что на сайте или в малонаселенных окрестностях мало еды; тех, кто не знаком с высокогорной пустыней, предупреждают, что погода довольно изменчива и может оставаться холодной до апреля. [3] Для тех, кто не может приехать на сайт, NRAO создала виртуальный тур по VLA под названием VLA Explorer . [29]
Ранее сайт VLA был закрыт для посетителей с марта 2020 года по октябрь 2022 года. [30] [31]
Все наши объекты ЗАКРЫТЫ для публики!
