07.06.2026. - Телескоп AtLAST изучит недостающую часть Вселенной

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