Обсерватория Веры К. Рубин: новый взгляд на Вселенную

Обсерватория
Вид с дрона на обсерваторию Веры К. Рубин по состоянию на середину декабря 2020 г. Авторы и права: NSF / AURA.

Следующий этап наших исследований космоса вот-вот начнётся с обсерваторией Веры К. Рубин, строящейся в настоящее время на севере Чили. Главным рабочим инструментом обсерватории станет 8,4-метровый трёхзеркальный телескоп-анастигмат с широким полем зрения, в сорок раз большим, чем полный диск Луны. Обсерватория является федеральным проектом Национального научного фонда (NSF) и Министерства энергетики США.

Ожидается, что “первый свет” телескоп сможет увидеть уже в конце 2021 года, а его полноценная эксплуатация начнётся не ранее октября 2022 года. Когда он будет запущен, телескоп позволит астрономам разгадать некоторые из самых сложных загадок Вселенной.

“При проектировании обсерватории мы поставили перед собой четыре научные задачи”, – написал в электронном письме директор Обсерватории Веры К. Рубин Стивен Кан, астрофизик из Стэнфордского университета в Калифорнии. “Составление каталога всех малых движущихся объектов в Солнечной системе. Составление карты структуры и эволюции Млечного Пути. Исследование многих видов звёздной изменчивости в небе. И определение природы тёмной материи и тёмной энергии, двух величайших загадок современной физики”.

Это достижение является одним из самых значительных в проекте Обсерватории Рубин. Завершение работы над телескопом и его успешные испытания – это огромная победа, которая позволит обсерватории собрать новые полезные данные.

Более широкий взгляд на Вселенную

Согласно статье из Института физики элементарных частиц и космологии Кавли, совместной работы Стэнфордского университета и Департамента США по исследованию космического пространства, телескоп строится в рамках проекта Legacy Survey of Space and Time (LSST), и камера, лежащая в его основе может похвастаться достаточно сложными технологиями. Фокальная плоскость была собрана ещё в январе и содержит 189 отдельных датчиков изображения.

В основу LSST легли предыдущие данные полученные из обзоров неба, которые сформировали наше понимание о космосе.

Галактики
Этот глубокий образ области неба вокруг эллиптической галактики NGC 5018 был получен с помощью Очень Большого Телескопа. Авторы и права: ESO / Spavone et al.

Какими бы значимыми ни были эти прошлые обзоры и телескопы, которые их проводили, их наблюдения ограничивались крошечной частью неба. И наблюдения Обсерватории Веры К. Рубин действительно повысят ставки.

“Обсерватория Рубин будет сильно отличаться от всех существующих больших телескопов”, – сказал Кан. “Рубин предназначен для создания глубоких изображений неба над всем Южным полушарием, другие же телескопы исследуют отдельные объекты – звёзды, галактики и скопления таких объектов”.

Ключом к такому широкому полю обзора является уникальная трёхзеркальная конструкция телескопа, в которой установлено главное зеркало шириной 8,4 метра. Эта конструкция увеличивает внешний эффект системы – качество, которое описывает, насколько рассеян свет в системе.

Камера, не похожая ни на какую другую

Телескоп Веры Рубин будет оснащён 3,2-гигапиксельной цифровой камерой – самой большой из когда-либо созданных. Матрица камеры, размером 64 сантиметра в поперечнике, состоит из 189 отдельных ПЗС-детекторов, которые позволяют получать изображения с разрешением 3200 мегапикселей.

Камера будет делать одну фотографию неба каждые 20 секунд, что позволяет ей снять около 10 000 квадратных градусов неба в течение трёх ночей. Это даёт обсерватории возможность следить за движущимися объектами, такими как астероиды, и регистрировать изменения в звёздах и событиях, таких как сверхновые. Обсерватория может наблюдать за небом во временном масштабе от нескольких лет до 15 секунд.

Скопление
На этом изображении телескопа “Хаббл” показано гигантское скопление галактик под названием SDSS J0928 + 2031. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble / M. Gladders et al / Judy Schmidt.

Наблюдая Вселенную в шести различных оптических диапазонах с длинами волн от 320 до 1060 нанометров, телескоп обеспечит беспрецедентную глубину снимков. Таким образом, обсерватория сможет сфотографировать некоторые очень слабые объекты, пропущенные в предыдущих наблюдениях.

Как обсерватория Веры К. Рубин будет обрабатывать большие объёмы данных?

Сбор такого количества качественных изображений представляет собой огромный объём данных, который необходимо обработать – около 20 терабайт каждую ночь.

“Нам пришлось разработать способ для обработки всех этих данных, их хранения и предоставления учёным возможности запрашивать их для проведения своих исследований”, – сказал Кан. “Всё это было новым и выходит за рамки современной науки”.

Кан считает, что важное значение проекта заключается в неуверенности того, что будет обнаружено в данных, которые он предоставит.

“Мы не знаем, что мы найдём”, – сказал он. “Это основная причина проведения эксперимента”.

Кан точно знает одно: влияние, которое это окажет на астрономию, огромно. Рубин обнаружит и внесёт в каталог около 20 миллиардов галактик, что означает, что мы впервые узнаем о большем количестве галактик, чем живёт людей на Земле.

Это число составляет примерно 10% от всех галактик, которые, по оценкам, существуют во Вселенной. Это будет огромным достижением человечества.

Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.