オーストラリア望遠鏡国立施設

PULSE@Parkes 計画では、パークス電波望遠鏡を使って観測を行います。

電波望遠鏡とは、簡単に言えば宇宙からの電波を受信するための望遠鏡です。

1. 入ってくる電波を集めるための 1 つまたは複数のアンテナ。 ほとんどのアンテナはパラボラアンテナで、曲面鏡が可視光を一点に集めるのと同じように、電波を受信機に反射させます。
2. 受信機とアンプは、非常に弱い電波を測定可能なレベルまで増幅します。
3. 信号の記録を取るためのレコーダー。

これらの部品がパークス電波望遠鏡でどのように働くか見てみましょう。

アンテナ

パークスには直径 64 m、集光面積 3,216 m2 のパラボラアンテナが搭載されています。 このアンテナは、格子状の支柱に支えられたアルミニウムのパネルで構成されています。 宇宙からやってくる電波に対して、ディッシュの表面は滑らかな鏡と同じような働きをする。 電波は反射され、望遠鏡の集光室の底部にあるフィードホーンに集束されます。 ディッシュの質量は300トンもあり、空のさまざまな場所に向けると自重で歪んでしまう。

望遠鏡は 440 MHz から 23 GHz の周波数で動作しますが、これは 75 cm から 7 mm の放射波に相当します。 電波を反射させるためには、波長の何分の一かの波長より滑らかでなければなりません。

なぜそんなに大きいのですか。

なぜこんなに大きいのか？ 集光面積が大きければ大きいほど、検出できる電波源は微弱になります。 パークスは64mのアンテナで、南半球で2番目に大きい単一ディッシュです。

一枚板の電波望遠鏡では、アンテナの大きさが望遠鏡の視野を決定します。

受信機

微弱な電波はフィードホーンによって望遠鏡の上部にあるフォーカスキャビンにある受信機に送られます。 電波受信機は、入ってきた信号を約100万倍に増幅します。 パークスでは、さまざまな周波数帯や用途に最適化された受信機群が用意されています。 受信機は極低温で、通常はヘリウムガス冷凍機で約10ケルビン（-260℃）まで冷却され、受信信号を妨害する電子機器の熱雑音を最小限に抑えます。

パークスのパルサー観測では、通常、パークスのマルチビーム受信機、HOH受信機、どちらも21cm（1420MHz）の放射を検出する受信機、または10cmと50cmを同時に観測できるデュアルバンド受信機を使用します。

レコーダー

増幅した信号は光ファイバーで焦点キャビン内の受信機からタワーに運ばれて、コンピューターディスクに保存されます。 観測の種類によっては、タワーのコンピュータを使って、その場でデータの処理を行います。 パルサーの観測では、データを受信する速度が非常に速くなることがあります。