VLA (Very Large Array) jest jednym z najbardziej imponujących obserwatoriów radioastronomicznych na świecie, a jego możliwości badawcze więcej niż dorównują wspaniałemu wyglądowi. Gdy 10 października 1980 roku obiekt formalnie został oddany do użytku, był to okres kulminacji prawie półwiecznego postępu technologicznego w dziedzinie radioastronomii.

 

Niemalże dwie dekady później VLA stało się jednym z najważniejszych, astronomicznych ośrodków badawczych, wykorzystywanym przez tysiące naukowców z wielu krajów. Dzięki temu obserwatorium wniosło znaczący wkład w pozyskanie nowej wiedzy na temat większości typów znanych obiektów we wszechświecie.

Radioastronomia jest stosunkowo młodą dziedziną nauki. Jej początek datuje się na rok 1932, kiedy to Karl Jansky, młody inżynier z Bell Telephone Laboratories, dokonał przypadkowego odkrycia. Znalazł on tajemnicze radioźródło pochodzące spoza Ziemi. Był to efekt badań, które Jansky prowadził w celu zlokalizowania przyczyn zakłóceń, odbieranych w zakresie krótkich fal radiowych. W tamtym okresie rozważano wykorzystanie tychże fal do przesyłania rozmów telefonicznych za ocean. Większość zakłóceń, wykrytych przez Jansky'ego, pochodziła od wyładowań atmosferycznych powstałych w czasie burz. Jednakże dodatkowo zlokalizował on źródło szumów radiowych, których dalsza analiza ujawniła, iż pochodzą one z centrum naszej galaktyki, Drogi Mlecznej.

 

Odkrycie Jansky’ego nabrało rozgłosu, jednakże jedyną osobą, która postanowiła pójść w jego ślady był inżynier Grote Reber. Reber poświęcił wiele czasu i wysiłku nad problemem odbioru emisji radiowej pochodzącej z nieba. W 1937 roku zbudował pierwszą antenę paraboliczną w ogrodzie swojej posesji. Było to oczywiście na długo przed tym gdy talerze satelitarne stały się popularne wśród zwykłych użytkowników telewizji. Dlatego też dziwny wynalazek Rebera wzbudzał ogromne zainteresowanie jego sąsiadów. Po serii eksperymentów w 1939 r.  Reberowi udało się wykryć promieniowanie radiowe. Dzięki temu stworzył mapę nieba, na której umieścił odkryte radioźródła. Wyniki swoich badań opublikował w wielu profesjonalnych pismach naukowych.

Podczas II Wojny Światowej szersze zastosowanie radarów wojskowych przyczyniło się do gwałtownego rozwoju badań w dziedzinie radioastronomii. Dzięki budowie coraz nowszych i lepszych radioteleskopów, ich wartość, jako narzędzi służących dokładniejszemu poznaniu i zrozumieniu wszechświata, stała się bardziej oczywista.

Gwiazdy, galaktyki i inne ciała niebieskie w sposób naturalny emitują światło, które później astronomowie gromadzą przy pomocy teleskopów optycznych. W rezultacie powstają obrazy dalekich obiektów, w kierunku których teleskop został zwrócony. Podobnie dzieje się w przypadku radioteleskopów odbierających fale radiowe, emitowane przez ciała niebieskie. Dzięki odpowiedniej obróbce komputerowej uzyskuje się również obrazy obiektów „widzianych” przez radioteleskop. W celu uzyskania podobnej liczby detali, jakimi charakteryzuje się obraz widziany przez teleskop optyczny, radioteleskop musi być znacznie większy. Dzieje się tak dlatego, że promieniowanie radiowe ma większe długości fal, mimo iż dotyczy tego samego zjawiska elektromagnetycznego co fale świetlne.

 

 

 

Do wczesnych lat 60-tych radioastronomowie usiłowali dorównać najlepszym obserwatoriom optycznym, ale wkrótce zrozumieli, że takie przedsięwzięcie możliwe jest do zrealizowania przy pomocy radioteleskopu o średnicy około 30 kilometrów. Brytyjscy naukowcy pokazali, że cel ten może być osiągnięty dzięki zastosowaniu mniejszych anten radioteleskopowych, oddzielonych od siebie i rozmieszczonych w pewnych odległościach, bez konieczności budowy jednej, ogromnej struktury. Sygnał elektroniczny z pojedynczych anten, mógłby zostać połączony w jedną całość, a następnie posłużyłby do stworzenia obrazu z tą samą liczbą detali jak w przypadku jednej, olbrzymiej anteny.

Pod koniec lat 60-tych rozpoczęto prace projektowe nad VLA (Very Large Array). NRAO (The National Radio Astronomy Observatory), które zajmowało się już obsługą ważnych radioteleskopów w Greek Bank, w Zachodniej Wirginii, dostało zlecenie budowy wielkiej anteny dla National Science Foundation. Po intensywnych poszukiwaniach odpowiedniego miejsca, wybrano płaski obszar w Nowym Meksyku. Kongres zaakceptował potrzebne fundusze w 1972 r., a dwa lata później rozpoczęła się budowa VLA, którą ukończono w 1981 r.

VLA składa się z 27 anten, z których każda waży blisko 230 ton. Średnica talerza pojedynczej anteny wynosi 25 m. Radioteleskopy rozmieszczone są w pewnych odległościach od siebie, a cała konfiguracja interferometru ułożona jest w kształcie litery „Y”, której każde ramię ma długość około 20 kilometrów. Anteny umiejscowione są na betonowych filarach i mogą być przesuwane dzięki specjalnym transporterom. Sygnały radiowe odbierane przez wszystkie anteny przesyłane są do głównego budynku kontroli, gdzie łączone są w jedną całość. Następnie z uzyskanych danych astronomowie tworzą radiowe mapy nieba. Rezultaty badań z VLA są regularnie publikowane w najbardziej prestiżowych pismach naukowych. 

 

 

Interferometr VLA jest znany nie tylko wśród naukowców, ale również wśród astronomów amatorów z całego świata. Ponadto o obserwatorium wiele osób usłyszało po obejrzeniu filmu „Kontakt”, w którym główną rolę zagrała amerykańska aktorka Jodie Foster.  Mimo, iż film rozsławił VLA, to jednak w rzeczywistości ośrodek nigdy nie był wykorzystywany w programach poszukiwań cywilizacji pozaziemskich. Dzięki VLA udało się znaleźć dowody na tworzenie rozbłysków gamma. Podczas wybuchów energii w różnych częściach kosmosu, VLA zarejestrował także emisję radiową pochodzącą z takiej eksplozji. Ponadto wraz z innymi obserwatoriami na całym świecie VLA badało komety Hyakutake w 1996 r. oraz Hale-Bopp w 1996 i 1997 r.

 

 

Radioteleskopy dostarczyły naukowcom cenne informacje o składzie chemicznym komet. Jeszcze wcześniej, bo w 1994 r. obserwowano upadek fragmentów komety Shoemaker-Levy 9 na powierzchnię Jowisza. W 1989 r. obserwatorium brało udział w odbieraniu sygnałów z sondy Voyager 2, która mijała wówczas Neptuna, natomiast w 1995 r. odebrano dane z sondy Galileo badającej atmosferę Jowisza. Ponadto VLA często jest używane w obserwacjach galaktyk, czarnych dziur, pulsarów, kwazarów, czy też promieniowania radiowego pochodzącego z eksplodujących gwiazd.

Zdjęcie satelitarne obserwatorium VLA: Mapa Google

 

Publos, The National Radio Astronomy Observatory, Nasa