|
Телескоп AtLAST изучит недостающую часть Вселенной
|
|
|
|
Новый европейский телескоп может составить карту пыльной, скрытой части Вселенной, и все это без использования ископаемого топлива. Если вы когда-нибудь видели Млечный Путь в ночном небе, вы, вероятно, заметили, что он выглядит облачным. Это происходит потому, что ближе к центру нашей галактики, как и большинства других галактик, находится огромное количество пыли, из-за которой трудно разглядеть, что происходит.
|
|
|
|
Это означает, что большая часть Вселенной скрыта от нас, и около половины света исходит от галактик, скрытых в этой пыли. Лучший способ заглянуть внутрь этих скрытых областей - использовать гигантский телескоп субмиллиметрового диапазона, который регистрирует излучение в диапазоне от радиоволн до инфракрасного диапазона.
|
|
|
|
"Без субмиллиметрового изображения мы получаем очень искаженную картину того, что находится снаружи", - сказала Клаудия Чиконе, астрофизик из Университета Осло в Норвегии. "Мы упускаем из виду области космоса, которые наиболее скрыты пылью".
|
|
|
|
В последние десятилетия телескопы, такие как Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в Чили, позволили нам исследовать некоторые из этих регионов.
|
|
|
|
Теперь астрономы хотят пойти дальше с новым европейским проектом под названием Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope (AtLAST), 50-метровым телескопом, который намного больше, чем любой субмиллиметровый телескоп, построенный ранее.
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время ведутся предварительные проектные работы по проекту под названием AtLAST2, который рассчитан до 2028 года. Исследователи из Европы и других стран мира — Чили, Южной Африки, Канады, Тайваня, Таиланда, Новой Зеландии, Японии и США — совершенствуют концепцию, создавая прототипы ключевых технологий и планируя, как обеспечить максимально устойчивое функционирование предприятия.
|
|
|
|
Цель состоит в том, чтобы сфокусировать внимание на этой облачной, скрытой вселенной. "С помощью предыдущих субмиллиметровых установок мы наблюдаем лишь верхушку айсберга", - сказал Чиконе, один из руководителей проекта телескопа. Сегодня астрономы могут видеть лишь малую часть холодного газа и пыли, из которых состоят галактики.
|
|
|
|
"С помощью AtLAST мы ответим на вопрос о том, где находится весь газ и пыль во Вселенной".
|
|
|
|
AtLAST призван стать частью нового поколения гигантских обсерваторий, которые в 2040-х годах изменят облик астрономии, следуя примеру европейского сверхбольшого телескопа, строительство которого близится к завершению в Чили.
|
|
|
|
Астрономы говорят, что без такого большого субмиллиметрового телескопа с одной тарелкой, как этот, мы не сможем составить карту холодного газа и пыли по всему небу и связать то, что видят другие объекты на разных длинах волн.
|
|
Широкоугольный обзор
|
|
|
|
66 антенн ALMA в пустыне Атакама работают как микроскоп, давая сфокусированный обзор пыльных областей, где формируются звезды и планеты. Для сравнения, AtLAST - это широкоугольная камера, способная провести перепись пыльных мест по всей Вселенной.
|
|
|
|
"При любом наблюдении ALMA может видеть на небе только область, в тысячи раз меньшую, чем поверхность Луны", - сказал Тони Мрочковски, астроном из Института космических наук в Испании и еще один руководитель AtLAST.
|
|
|
|
"ALMA - мощная система, но вы не сможете составить карту неба с помощью микроскопа. Для сравнения, AtLAST при каждом наблюдении будет отображать область размером до 16 лун, так что мы сможем составить карту всей Вселенной", - пошутил он.
|
|
|
|
Чтобы отобразить небо в таком масштабе, телескопу "нужно было бы быстро перемещаться вперед и назад", - сказал Мрочковски. "При огромном поле зрения мы бы быстро создали довольно большую карту неба".
|
|
|
|
Команда AtLAST2 использует этот этап проектирования для создания прототипа важнейших компонентов телескопа, от его оптики и систем управления до обработки данных.
|
|
Создан на века
|
|
|
|
Основная 50-метровая тарелка AtLAST будет выполнена с зеркальными алюминиевыми панелями и массивной стальной опорной конструкцией. В общей сложности он будет весить около 4400 тонн и будет включать в себя 12-метровое вторичное зеркало, которое само по себе больше, чем у большинства телескопов, что обеспечит ему широкое поле зрения.
|
|
|
|
Он будет расположен недалеко от Альмы в пустыне Атакама, где разреженная и сухая атмосфера на высоте более 5 км над уровнем моря позволяет увидеть нетронутую Вселенную.
|
|
|
|
"Телескоп будет полностью работать на возобновляемых источниках энергии, используя новую, специально разработанную гибридную систему регенерации энергии", - сказал Сиконе. Когда телескоп замедляется после движения, его кинетическая энергия может быть восстановлена в виде электрического заряда, как в гибридном автомобиле.
|
|
|
|
Для запуска энергоемкой обсерватории класса 50 метров на удаленной высокогорной площадке без использования ископаемого топлива в рамках проекта проводятся испытания комбинаций солнечной энергии, аккумуляторов и металлгидридных аккумуляторов, а также рекуперации энергии торможения.
|
|
|
|
Исследователи также планируют использовать энергию, близкую к нулевому выбросу углерода, для производства стали и алюминия. Есть надежда, что AtLAST2 покажет, как крупные обсерватории могут проводить масштабные научные исследования, не ставя под угрозу климатические цели Европы.
|
|
|
|
В проекте также примут участие несколько стран, в том числе Япония, которая ранее рассматривала возможность создания собственного 50-метрового субмиллиметрового телескопа Large Submillimeter Telescope (LST).
|
|
|
|
"Мы поняли, что нам следует объединить усилия", - сказал Сиконе.
|
|
|
|
Проект AtLAST2 направлен на то, чтобы превратить это тесное сотрудничество в конкретную совместную работу, объединяющую европейский опыт и партнеров по всему миру.
|
|
|
|
Исследование AtLAST может выявить холодный газ и пыль, которые способствуют образованию звезд, пыльные галактики, которые ранее были скрыты, и даже невидимые компоненты атмосферы Солнца. "Мы можем изучать солнечную атмосферу и изменчивость солнечных вспышек так, как никогда раньше не делалось", - сказал Сиконе.
|
|
|
|
Что касается галактик, то AtLAST сможет рассмотреть особенно запыленные области Вселенной, где галактики в настоящее время скрыты. Астрономы могут обнаружить свет, исходящий из этих областей, но отдельные галактики сливаются воедино, что делает невозможным определение их количества.
|
|
|
|
"Вы не знаете, исходит ли свет от одной галактики, 10 галактик или 1000 галактик", - сказал Сиконе, имея в виду так называемый предел путаницы. По ее словам, AtLAST восстановит эти пропавшие галактики, имея возможность обнаружить до 50 миллионов за 1000 часов наблюдений.
|
|
|
|
Это поможет астрономам понять, как развивалась Вселенная на протяжении космического времени, поможет определить ускоренное расширение Вселенной из—за темной энергии и природу темной материи - невидимого вещества, гравитация которого формирует галактики.
|
|
|
|
Это также могло бы выявить большую часть недостающего вещества во Вселенной, как горячего, так и холодного газа, который должен существовать вокруг галактик, но который оказалось трудно найти, используя традиционные длины волн видимого диапазона.
|
|
|
|
По словам Мрочковски, обнаружив молекулы, которые могут быть строительными блоками жизни, AtLAST может помочь астрономам ответить на вопрос, как возникает жизнь во Вселенной и как она развивается.
|
|
|
|
Изучение молекулярных облаков и дисков обломков — областей газа и пыли вокруг молодых звезд — также дало бы нам больше информации о том, как формируются звезды и планеты.
|
|
|
|
Возможно, величайшая наука пришла бы из неизведанного — неожиданных открытий, таких как новые кратковременные явления, которые проявляются только в субмиллиметровом диапазоне длин волн и которые может обнаружить только большое поле зрения AtLAST. У нас может быть достаточно времени, чтобы разгадать эти тайны, поскольку AtLAST рассчитан на работу в течение 50 лет.
|
|
|
|
По словам Мрочковски, цель состоит в том, чтобы сделать его "не просто одноразовым телескопом", а телескопом с длительным сроком службы и модернизируемыми приборами, которые могут принести пользу будущим поколениям астрономов.
|
|
|
|
Источник
|
