Супертелескоп Веры Рубин покажет нам самый масштабный фильм о нашей Вселенной: «Это революция»

Когда вы думаете о телескопах, вы всегда задаетесь вопросом, как далеко они могут видеть с их мощными линзами. Недавно открытый Вера Рубин , построенный в горах Чили , где чистый, сухой воздух создает рай для астрономов со всего мира, делает и то, и другое .

Его «глаз» движется быстро и может сфотографировать большие участки неба за несколько часов, охватывая все небо южного полушария за 3–4 ночи .

В течение десяти лет он сделает 800 снимков всего неба в видимом, ближнем инфракрасном и ближнем ультрафиолетовом диапазонах с помощью самого большого в мире фотографического сенсора (3200 мегапикселей) и не менее рекордного объектива.

Это вернет нам « величайший фильм нашей Вселенной », — говорит Сара (Розария) Бонито , 48 лет, ученый из Национального института астрофизики в Палермской обсерватории, представляющая INAF в Совете директоров Альянса по исследованию LSST обсерватории Веры К. Рубин. Цель: изучить, как темная материя и энергия изгибают и ускоряют Космос, а также наблюдать за всем, что движется или меняет яркость в небе, открывать новые объекты, звезды, астероиды и кометы. И, как часовой, предупреждать международное сообщество о том, что происходит. «Революционный проект также для новых поколений».

Доктор Бонито, какие новые открытия должна была совершить обсерватория Веры Рубин?

Это проект, родившийся двадцать лет назад, чтобы сосредоточиться на изучении темной энергии и материи. Идея состояла в том, чтобы впервые объединить три замечательных качества телескопов: большое поле зрения; скорость, способность быстро перемещать телескоп и, следовательно, делать снимок всего южного неба каждые три дня, то есть за очень короткое время; и возможность наблюдать очень слабые и, следовательно, очень далекие объекты. Собранные вместе, они со временем немного изменили цели, для которых он изначально был разработан. Так что теперь можно использовать этот революционный проект для бесчисленных областей. Наша Солнечная система, наша Галактика, Млечный Путь, а также все, что является преходящим и жизнеспособным в небе.

Мы говорили о "астрокинематографии". Что это значит?

Это значит, что у нас будет величайший фильм нашей вселенной, в пространстве и времени: динамическое видение того, как мы можем исследовать Космос. Потому что редкие, необычные, интересные события, которые могут меняться, вместе с постоянными, могут предоставить нам глубокую и подробную карту всей нашей Вселенной.

Мы привыкли смотреть на небо «неподвижных звезд», фотографии больших телескопов и думать обо всем как о чем-то неподвижном или что оно меняется со временем, намного длиннее человеческой жизни. Так что же такое транзиторные объекты?

Почти все астрофизические объекты можно считать преходящими и переменными. Объекты, которые уже известны и которые мы можем исследовать далее, или редкие объекты, некоторые из них, например, взрыв сверхновой, килоновые, слияния очень плотных звездных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды. Другим примером являются формирующиеся звезды, первое изображение, полученное Верой Рубин, которое было распространено, представляет собой область звездообразования, в которой они могут меняться в разных временных масштабах, от минут до дней, месяцев или всей продолжительности обзора, которая составляет десять лет. Если астрофизический объект претерпевает изменение, в положении или просто в яркости, Рубин запечатлеет его за очень короткое время.

Как он это сделает?

Rubin Lsst — самый большой цифровой сенсор из когда-либо созданных, как и его самый большой объектив: они уже вошли в Книгу рекордов Гиннесса. Камера на 3200 мегапикселей имеет размер небольшого автомобиля. Поле зрения очень большое, соответствует примерно 45 полным лунам в небе, для отображения одного изображения вам понадобится 400 телевизоров высокой четкости. Каждую ночь у нас будет 23 терабайта данных, откроется новая эра.

Телескоп посвящен астрофизику Вере Рубин, исследования которой привели к гипотезе о существовании темной материи для объяснения поведения галактик.

Большое поле зрения и способность наблюдать слабые и далекие объекты позволят ему наблюдать галактики, чтобы ответить на вопросы о том, как темная материя влияет на их эволюцию. И как энергия может заставить галактики разделяться по мере их удаления друг от друга. С помощью определенных измерений он сможет проверить эти теории и сформулировать возможные альтернативные объяснения.

Вера Рубин будет наблюдать не только далекий космос. Что мы будем изучать внутри нашей собственной галактики, Млечного Пути?

Внутри Млечного Пути мы можем изучать, например, области звездообразования, и, следовательно, исследовать физические механизмы, которые приводят к рождению звезд. Будет возможно запечатлеть звезды в момент их формирования, чтобы еще лучше понять физические процессы, происходящие в них, Рубин станет идеальной лабораторией.

А в нашей Солнечной системе?

Будет видно много новых объектов. Rubin отлично подойдет для переписи нашей Солнечной системы, он покажет нам миллионы новых астероидов и комет.

О чем говорят нам первые обнаруженные изображения?

Есть изображение туманностей Трехраздельная и Лагуна. Это области звездообразования, где у вас есть объединенное изображение более 600 изображений, экспозиция чуть более семи часов, с действительно исключительным уровнем четкости, вы можете увидеть детали, такие как нити, которые были слишком слабы, чтобы их можно было наблюдать до сих пор. И это прекрасно. Затем есть скопление Девы, спиральные галактики, галактики, которые сливаются, множество галактик на заднем плане и звезды нашей галактики.

Правда ли, что новый телескоп также будет своего рода стражем?

Когда что-то меняется, это ассоциируется с оповещением, которое распространяется по всему миру. И это позволяет нам запустить целую цепочку, которую мы называем наблюдением, с другими инструментами и характеризовать физические процессы в игре и со всех точек зрения.

Что происходит при срабатывании оповещения?

Когда изображение получено там, где есть разница, например, если это сверхновые или движущиеся объекты, такие как астероиды, молодые звезды, которые значительно увеличили свою яркость в результате извержения, или переменные звезды, оповещение будет отправлено в течение 60 секунд всему миру. С двадцатью терабайтами мы говорим о 10 миллионах оповещений за ночь. Когда одно из них представляет интерес для определенного научного сообщества, рабочей группы, они будут распространяться через так называемых брокеров.

Таким образом, другие ученые могут направить свои телескопы и изучить то, на что им указывает Вера Рубин.

Скорость — это ключевая сила. Я имею в виду, например, такие области, как килоновые, где отслеживание должно быть быстрым, чтобы не пропустить пик изменения объекта, особенно если это так называемые «редкие транзиенты».

Какую роль играет Италия в этой программе?

Помимо обсерватории, проекта Rubin, который построен американцами в Чили, есть еще две очень важные части: одна называется Lsst Discovery Alliance, международная организация всех институтов-членов со всего мира, Inaf для Италии. А затем научное сотрудничество, организации сообществ ученых в мире, которые занимаются оптимизацией стратегии наблюдения, чтобы использовать телескоп с этими возможностями; то, что мы называем проектами в натуральной форме, чтобы иметь доступ к данным в обмен на наши навыки в разработке программного обеспечения для анализа данных или использования телескопов Inaf или международных центров обработки данных. Inaf играет большую роль, в частности, Массимо Брешиа из Неаполитанского университета и Клаудия Райтери из Туринской обсерватории, они управляют вкладами исследователей Inaf.

От этого телескопа ждут многого.

По моему мнению, это отличная инвестиция для новых поколений. Я инвестировал в Ruby много лет назад, когда я был еще не уверен в себе. Такой международный проект — это действительно коллективное усилие с междисциплинарными методами. Он позволит нам узнать нашу вселенную еще лучше, ответить на вопросы, которые мы еще не знаем, что должны задать себе. И это будет большим вдохновением для студентов, которые сейчас решают начать научный путь.