Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Ученые из университета Цукуба поделились своими расчетами по новому монстру, который скоро может прописаться на самом холодном континенте. Речь идет о 12-метровом терагерцовом телескопе ATT12. Если этот проект выстрелит, Антарктида превратится в настоящее окно в раннюю Вселенную.
Давайте разберем, зачем нам вообще понадобилась такая махина посреди вечного льда и чем она лучше тех красавцев, что уже стоят на вершинах Гавайев или в чилийской пустыне Атакама.
Главная головная боль любого астронома — это космическая пыль. В галактиках, где прямо сейчас с бешеной скоростью рождаются новые звезды, этой пыли просто немерено. Она работает как плотная штора: поглощает видимый свет от молодых звезд и рассеивает его во все стороны. В обычный оптический телескоп мы видим лишь темное пятно. Ученые пытаются смотреть в инфракрасный диапазон, но и там есть свои проблемы. Чтобы пробить эту завесу и увидеть самое пекло галактического роддома, нужен жесткий терагерцовый спектр. Именно туда планируют бить приборы ATT12.
Но тут возникает вторая проблема. Земная атмосфера для таких волн — почти глухая стена. Главный враг здесь не мороз, а водяной пар. Молекулы воды отлично впитывают терагерцовое излучение. И вот тут Антарктида показывает свой характер. Во внутренних районах континента воздух настолько сухой, что аналогов на планете практически нет. Там царит настоящий природный вакуум, только холодный. Эта сухая полярная атмосфера становится идеальным стеклом для телескопа. Никакой другой регион Земли не даст такой прозрачной картинки без искажений.
Что же нам дадут эти идеальные условия? Расчеты команды из Цукубы показывают цифры, от которых у астрофизиков начинает приятно покалывать в затылке. С помощью своих широкоугольных многодиапазонных камер ATT12 потенциально сможет обнаружить от 1 до 10 миллионов пылевых галактик. Это не опечатка, счет действительно идет на миллионы объектов, которые раньше были скрыты от наших глаз плотной завесой газа и пыли.
И самая главная фишка этого гиганта — он умеет смотреть в прошлое. Причем очень глубоко. Телескоп сможет выявлять объекты, существовавшие менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Мы сможем буквально ткнуть пальцем в самые ранние этапы формирования Вселенной. Увидеть те самые первые кирпичики, из которых потом слепились современные Млечные Пути и Андромеды. Как говорят сами исследователи: «Задача телескопа — заглянуть туда, куда не способны дотянуться обычные обсерватории: сквозь плотную космическую пыль к галактикам, где идет бурное звездообразование».
Многие могут спросить: а почему бы не запустить еще один орбитальный телескоп типа Хаббла или Джеймса Уэбба? Ведь космос — идеальный наблюдательный пункт. Но дьявол кроется в деталях, точнее, в диаметре главного зеркала. Запустить в ракете зеркало диаметром 12 метров пока невозможно чисто физически. Самые мощные орбитальные аппараты имеют составные зеркала гораздо скромнее в размерах.
Построить такую огромную и точную конструкцию можно только на твердой земле. Да, придется помучиться с логистикой, генераторами и обогревом электроники при минус шестидесяти, зато внизу мы можем собрать объектив такого размера, какой никогда не улетит за пределы стратосферы.
Просто найти миллион тусклых точек на небе — это полдела. Спектроскопические приборы установки позволят ученым не просто находить такие галактики, но и препарировать их химию. Они будут детально изучать плотность и химический состав галактического газа. Делается это через наблюдения эмиссионных линий в дальнем инфракрасном диапазоне. По сути, прибор будет читать спектральный паспорт каждой найденной системы.
Почему это так важно? Когда мы смотрим на древние галактики, мы ищем ответ на вопрос, откуда взялось все то, что нас окружает. Первые звезды горели совсем не так, как наше Солнце. В них почти не было тяжелых элементов — железа, углерода, кислорода. Все это богатство появилось позже, когда первые гиганты взрывались сверхновыми и разбрасывали синтезированное топливо по округе.
Наблюдая за газом в этих ранних системах, физики поймут, какие физические условия царили в колыбели мироздания. Как именно водород превращался в более сложные структуры и запускал цепную реакцию рождения светил. Эти данные помогут сложить пазл того, как развивались галактики и почему они выглядят именно так, как мы привыкли видеть их на красивых снимках NASA.
Конечно, установка трехэтажного телескопа в центре ледяного купола — это инженерный кошмар. Оборудование должно выдерживать лютый холод, дикие перепады температур между днем и ночью (да, в Антарктиде тоже есть смена дня и ночи) и шквалистые ветра. Любая смазка в механике станет камнем, электроника захочет погреться, а металл начнет играть свои размеры. Потребуются колоссальные энергозатраты, чтобы вся эта машинерия просто функционировала и не развалилась от термических деформаций. Но научный выхлоп обещает перекрыть любые затраты.
Если японские ученые окажутся правы в своих имитационных моделях, ATT12 перевернет нашу картину мира. Мы наконец-то увидим тот момент, когда Космос включил свет и начал собирать из первичного бульона первые острова материи. Миллионы новых галактик ждут своего часа под чистым и сухим небом Южного полюса. Главное теперь — довезти эту громадину до места и заставить ее бесперебойно работать в условиях, где ломается любая техника. Остается ждать первых тестовых пусков и надеяться, что белый континент подпустит инженеров к своей главной тайне.
Поделись видео: