Crne rupe pomažu znanstvenicima odrediti položaj Zemlje – ali Wi-Fi i telefoni im sve češće smetaju.
Znanstvenici koji precizno mjere položaj Zemlje našli su se u problemu. Njihova su mjerenja ključna za satelite koje svakodnevno koristimo za navigaciju, komunikaciju i promatranje Zemlje.
No možda će vas iznenaditi da ta mjerenja – unutar znanosti poznate kao geodezija – ovise o praćenju položaja crnih rupa u udaljenim galaksijama, objašnjava Lucia McCallum, viša znanstvenica u geodeziji na Sveučilištu Tasmanije.
Problem je u tome što se moraju osloniti na specifične dijelove radijskog spektra.
Zašto su crne rupe važne
Sateliti i usluge koje omogućuju postali su ključni za suvremeni život. Od precizne navigacije u našim džepovima do mjerenja klimatskih promjena, upravljanja globalnim lancima opskrbe i rada energetskih mreža i internetskog bankarstva – naša civilizacija oslanja se na podatke koje sateliti šalju s orbite.
Da bismo ih mogli koristiti, moramo znati gdje se sateliti nalaze u svakom trenutku. Točna pozicija satelita temelji se na tzv. “globalnom geodetskom lancu opskrbe”.
Taj lanac započinje uspostavom pouzdane referentne mreže kao osnove za sva ostala mjerenja. Budući da se sateliti neprestano kreću oko Zemlje, Zemlja oko Sunca, a Sunce kroz galaksiju, referentna mreža mora se kalibrirati pomoću objekata koji su relativno nepomični.
Najpouzdanije točke oslonca su crne rupe u središtima udaljenih galaksija, koje isijavaju radijsko zračenje dok usisavaju zvijezde i međuzvjezdani plin.
Te su crne rupe najudaljeniji i najstabilniji objekti koje poznajemo. Tehnikom poznatom kao Dugobazična interferometrija (VLBI), znanstvenici koriste mrežu radio teleskopa za bilježenje signala tih crnih rupa i odvajanje gibanja Zemlje i njezine rotacije od kretanja satelita.
Sukob u spektru
Radio teleskopi koriste se za detekciju radio valova koje emitiraju crne rupe. Ti valovi prolaze kroz Zemljinu atmosferu bez ometanja i mogu se bilježiti danju, noću i u svim vremenskim uvjetima.
No iste frekvencije koriste se i za komunikaciju na Zemlji – uključujući mobilne mreže, Wi-Fi i satelitski internet. Upotreba pojedinih dijelova radijskog spektra strogo je regulirana, a tek uski frekvencijski opsezi formalno su rezervirani za radio astronomiju.
Prijašnjih desetljeća spektar je bio manje opterećen, pa su znanstvenici nerijetko mogli “posuđivati” dodatne opsege kako bi uhvatili slabe signale iz svemira.
Danas, međutim, geodezija zahtijeva daleko veću preciznost – i ovisi o širem rasponu frekvencija nego što ih znanost ima isključivo na raspolaganju.
Previše signala, premalo prostora
U posljednjim godinama, količina elektromagnetskih smetnji uzrokovanih ljudskim djelovanjem dramatično je porasla. S pojavom Wi-Fi-ja i mobilnih mreža, znanstvenici su pokušali izbjeći smetnje prebacivanjem na više frekvencije.
Ali slobodnog prostora sve je manje. Šest generacija mobilne telefonije – svaka sa svojom frekvencijom – dodatno opterećuje spektar, a tisuće satelita svakodnevno šalju internetski promet prema Zemlji.
Rezultat je da su signali iz svemira sve teže dohvatljivi. Geodetske stanice sve češće ne mogu razaznati izuzetno slabe emisije crnih rupa kroz pozadinski šum. Posljedica su potencijalni problemi u funkcioniranju brojnih satelitskih sustava.
Kako osloboditi spektar?
Kako bi geodezija i dalje mogla pouzdano funkcionirati – i kako bi svi sustavi koji se na nju oslanjaju ostali operativni – znanstvenici traže proširen pristup radijskom spektru. Na svjetskim konferencijama o raspodjeli frekvencija žele ravnopravno sudjelovati u definiranju pravila.
Jedan od prijedloga su i zone radijske tišine oko ključnih opservatorija – područja bez lokalnih izvora ometanja. Istovremeno se radi na dogovorima s operatorima satelita kako bi se izbjeglo usmjeravanje njihovih signala prema znanstvenim instrumentima.
No nijedno rješenje neće biti učinkovito bez globalne koordinacije. Geodezija se temelji na umreženim radio teleskopima širom svijeta koji djeluju kao jedan instrument veličine planeta. Budući da spektar regulira svaka država zasebno, usklađivanje je složeno, kaže McCallum.
Prvi korak mogao bi biti jednostavan: osvijestiti važnost ovog problema. Ako želimo da sateliti nastave ispravno funkcionirati, da su logistički sustavi stabilni, trgovine opskrbljene i internetske transakcije sigurne, moramo očistiti pogled prema crnim rupama. Doslovno.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
