Регион Кару в Южной Африке представляет собой обширную полузасушливую область, которая простирается на территории четырёх провинций страны. Он малонаселён и известен своими широкими открытыми пространствами. В самом сердце этого ландшафта, недалеко от небольшого городка Карнарвон, Южноафриканская радиоастрономическая обсерватория управляет технологическим чудом, которое изменило наше понимание космоса. Радиотелескоп MeerKAT раскрыл космические тайны. Это способствовало научному сотрудничеству. Это также способствует развитию местных талантов.
MeerKAT, который является одним из крупнейших научных инфраструктурных проектов Южной Африки за 30-летний период с момента установления демократии, стал маяком инноваций и возможностей на африканском континенте. Он состоит из 64 тарелок диаметром 13,5 метров каждая и является предшественником проекта SKA. Он будет полностью запущен в 2028 или 2029 году.
За последние пять лет MeerKAT внёс значительный вклад как в южноафриканскую, так и в международную науку. Он обладает уникальным сочетанием исключительной чувствительности и хорошего разрешения, что позволяет астрономам изучать Вселенную более подробно, чем когда-либо прежде.
Например, его способность обнаруживать слабые радиосигналы привела к революционным открытиям в области переходной астрономии. Эта отрасль астрономии занимается объектами, характеристики которых меняются в относительно короткие сроки. В 2017 году телескоп участвовал в последующих наблюдениях за столкновением двух нейтронных звёзд. Многоволновые исследования такого рода являются ключом к лучшему пониманию этих высокоэнергетических событий. Это открытие углубило наше понимание самых энергетических явлений во Вселенной.
Увлекательные открытия MeerKAT
В одном из проектов MeerKAT использовался для наблюдения за центром нашей галактики – Млечным Путём. Это позволило команде исследователей впервые увидеть магнитные нити, окружающие сверхмассивную чёрную дыру в центре нашей галактики. Сверхмассивная чёрная дыра – чрезвычайно плотный объект с массой миллиона Солнц. Его гравитация настолько велика, что даже свет не может избежать её притяжения. Исследование предоставило ценную информацию о динамических процессах, которые формируют галактическую среду.
MeerKAT также возглавил несколько исследований галактик, которые меняют наше понимание космической эволюции. Целью обзоров Laduma, Mightee и Mhongoose является составление карты распределения галактик и нейтрального газообразного водорода. Они также предназначены для изучения свойств близких и далёких галактик. Эти исследования не просто расширяют наши знания о Вселенной: они также прокладывают путь для будущих астрономических исследований.
Одним из самых замечательных открытий проекта Mightee является обнаружение гигантских радиогалактик – огромных структур, простирающихся на миллионы световых лет. Эти космические гиганты, питаемые сверхмассивными чёрными дырами в своих центрах, генерируют интенсивное радиоизлучение. Это делает их видимыми для таких инструментов, как MeerKAT, чьи уникальные возможности позволили найти и изучить эти впечатляющие галактики, как никогда раньше.
Одним из интригующих открытий, сделанных в рамках проекта Laduma, является обнаружение мегамазера OH. Это космический усилитель, питаемый интенсивным излучением активных центров галактик. Это один из самых мощных источников мазерного излучения во Вселенной, способный усиливать радиоволны в миллионы раз. Мегамазер OH, обнаруженный Laduma, находится в далёкой галактике. Он предлагает ценную информацию о динамике галактических ядер и механизмах, управляющих их эволюцией.
Тем временем исследование Mhongoose выявило огромное количество информации о распределении и свойствах нейтрального газообразного водорода в близлежащих галактиках. Картирование распределения нейтрального водорода позволило астрономам проследить динамику галактических структур и раскрыть скрытые резервуары газа, питающего звездообразование и рост галактик. Эта информация имеет решающее значение для понимания сложного взаимодействия между газом, звёздами и тёмной материей в формировании эволюции галактик в космическом времени.
Рост и обучение
Помимо своего научного воздействия, MeerKAT стал движущей силой развития человеческого капитала в африканской астрономии.
Представители местных сообществ вокруг объекта были наняты как на этапе строительства, так и на этапе эксплуатации. Взаимодействие с этими сообществами, и особенно со школами в этом районе, разрушает барьеры для участия в астрономии. Это создаёт столь необходимые возможности для выхода на поле деятельности недостаточно представленных групп.
Посредством программ обучения и образовательных инициатив MeerKAT воспитывает новое поколение африканских учёных и инженеров, давая им возможность сделать карьеру в области науки, технологий, математики и инженерии, чтобы они могли внести свой вклад в мировое научное сообщество.
Проект служит центром международного сотрудничества. Это привлекло в Южную Африку исследователей со всего мира. Например, местным исследователям удалось сотрудничать с астрономами из Великобритании, Австралии, Нидерландов и США.
А благодаря таким инициативам, как Африканская сеть интерферометрии со сверхдлинной базой, MeerKAT наращивает потенциал в области радиоастрономии по всему континенту и позиционирует Африку как лидера в этой области.
Учитывая множество новаторских открытий, уже сделанных MeerKAT, он обещает и дальше служить в качестве машины для открытий, которая раздвинет границы астрономических исследований в эпоху SKA.