Radioastronomisk utrustning

Radioastronomer använder mottagare som är baserade på samma grundläggande principer som vanliga radio- och TV-mottagare. Radiosignalerna från universum är extremt svaga och man måste använda antenner med stor uppsamlingsyta och bygga system som lägger till så lite brus och förvrängningar till signalerna som möjligt. Ett radioteleskop består av en radioantenn med tillhörande mottagare och analysinstrument. Ibland kopplas flera antenner ihop till ett stort radioteleskop.

I Onsala driver obseratoriet tre radioteleskop för forskningsändamål (och några mindre för undervisning): de två stora parabolantennerna med 20 meter och 25 meter diameter, och den svenska LOFAR-stationen som består av många små ihopkopplade antenner. Dessutom deltar Onsala rymdobservatorium i internationella projekt som radioteleskopen APEX och ALMA i Chile, och i konstruktionen av det nya radioteleskopet SKA som skall byggas i Sydafrika och Australien. Alla våra teleskop används av både svenska och internationella forskare.

Nedan finner du kortfattad information om radioteleskopen. Du kan läsa mer om teleskopen i vår broschyr om Onsala rymdobservatorium. På observatoriets engelska webbplats finns teleskopens tekniska specifikationer och annan information främst avsedd för forskare (t.ex. om ansökningar om observationstid på teleskopen, "proposaler").

20 m-telskopet är en stor parabolantenn omgiven av en radom som skyddar mot väder och vind (men släpper igenom radiostrålning). Som ett fristående teleskop används det för observationer av radiostrålning från molekyler i kometer, cirkumstellära höljen, och det interstellära mediet i Vintergatan och andra galaxer. Teleskopet används också tillsammans med radioteleskop i Europa och övriga världen för högupplösande observationer med hjälp av långbasinterferometri (VLBI) av stjärnbildningsområden, utvecklade stjärnor och aktiva galaxkärnor. Hela teleskopet väger 92 ton och används för våglängder mellan 15 cm (frekvensen 2 GHz) och 2,5 mm (120 GHz). Det byggdes 1975-76, och fick en ny radom 2014. Läs mer om 20 m-teleskopet på vår engelska webbplats.

25 m-teleskopet byggdes 1963-64 och var det första riktigt stora radioteleskopet i Onsala. Det används numera nästan uteslutande för VLBI-observationer tillsammans med radioteleskop i andra länder, på samma sätt som 20 m-teleskopet. Hela teleskopet väger 100 ton. Det används för våglängder mellan 4 cm (frekvensen 7,5 GHz) och 30 cm (1 GHz). Det är mindre känsligt för väder och vind än 20 m-telskopet och står därför fritt, utan skydd av en radom. Läs mer om 25 m-teleskopet på vår engelska webbplats.

 

LOFAR-stationen i Onsala invigdes i september 2011. LOFAR (Low Frequency Array) är ett stort system av enkla fasta antenner för frekvenser under 250 MHz. Signalerna från antennerna skickas till en central processor, en superdator, där de behandlas så att en mer konventionell antenn efterliknas. Projektet leds av ASTRON i Nederländerna, där den centrala processorn och de flesta antennstationerna finns. Genom LOFAR-stationen i Onsala ökar hela LOFAR-systemets upplösning (förmågan att observera små detaljer) och möjliggör en hel rad nya astronomiska observationer. LOFAR observerar bl.a. avlägsna galaxer och supernovor. Läs mer om LOFAR på vår engelska webbplats, hos LOFAR-Sweden Consortium, och på LOFARs internationella webbplats.

VLBI: Ju större teleskop man använder, desto finare detaljer kan man observera. Genom att samtidigt observera ett objekt på himlen med flera radioteleskop på stora avstånd från varandra, ofta i olika länder, kan man skapa ett virtuellt jätteteleskop. Upplösningen kan bli så bra att den motsvarar ungefär den vinkel en golfboll på månen upptar, sedd från jorden! Tekniken kallas Very Long Baseline Interferometry (långbasinterferometri, VLBI). Onsala rymdobservatorium är med i flera VLBI-samarbeten, bland annat European VLBI Network (EVN). Läs mer om VLBI på vår engelska webbplats och hos The European VLBI Network.

 

APEX (Atacama Pathfinder Experiment) är ett submillimeter-teleskop i Chile, alltså ett radioteleskop för mycket korta våglängder. Onsala är en av tre partner i detta projekt. Teleskopet har en stor parabolantenn med 12 meters diameter och är avsett för våglängder på 0,2­–1,5 mm, motsvarande frekvenser på 200–1500 GHz. För att så mycket som möjligt undvika att observationerna störs av jordens atmosfär, har teleskopet byggts på hög höjd, 5050 meter över havet, i Atacamaöknen i norra Chile. Med APEX, som invigdes 2005, har astronomerna fått nya möjligheter att studera de första galaxerna och hur stjärnor och planeter bildas. Läs mer om APEX på vår engelska webbplats och på APEX webbplats.

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) är ett stort internationellt projekt: en interferometer med 66 ihopkopplade antenner för submillimeter-vågor på en platå 5000 m över havet i Atacama-öknen i de chilenska Anderna. De flesta antennerna har 12 m diameter, och de är utspridda på avstånd upp till 16 kilometer. Onsala rymdobservatorium deltar på flera sätt i ALMA-projektet, t.ex. med teknisk utveckling av mottagare till antennerna. I Onsala finns också Nordic ALMA Regional Centre, som bl.a. hjälper nordiska astronomer att använda ALMA. Med ALMA kan man främst observera det kalla universum: molekylär gas och stoft i Vintergatan och andra galaxer samt strålningen som finns kvar från Big Bang. Läs mer om Nordic ALMA Regional Center på vår engelska webbplats och om ALMA på ALMAs webbplats.

SKA (Square Kilometre Array) är ett internationellt projekt att bygga en interferometer med individuella antennstationer, för att syntetisera en antenn med en diameter på upp till flera tusen kilometer och en total uppsamlande area av en kvadratkilometer. SKA kommer att erbjuda två storleksordningar högre känslighet än nuvarande anläggningar på meter- till centimetervåglängder, och kommer att göra det möjligt för astronomer att se hur det unga universum bildades. SKA kommer att byggas i två faser. Fas 1 byggs mellan år 2018 och 2023, med de första observationerna redan 2020, och därefter tar byggandet av Fas 2 vid. Onsala rymdobservatorium var inblandat i planeringen av SKA, och representerar nu Sverige som medlem i SKA Organization. Sverige och Onsala rymdobservatorium är med i ett par av de konsortier som nu konstruerar SKA. Läs mer om SKA på vår engelska webbplats och på SKAs webbplats på svenska.

Så här kan delar av SKA komma att se ut. Bild: SKA Organisation

Publicerad: to 09 okt 2014. Ändrad: to 26 apr 2018