Nowe obserwatorium w Chile – najwyższe na świecie – ma na celu odkrycie pochodzenia planet, galaktyk i nie tylko

Jak powstają planety? Jak ewoluują galaktyki? W końcu, jak zaczął się sam wszechświat? Wyjątkowe obserwatorium astronomiczne, które – jak mają nadzieję badacze – odkryje niektóre z największych tajemnic, zostanie otwarte 30 kwietnia 2024 roku.

Obserwatorium Atacama Uniwersytetu Tokijskiego (TAO), położone na wysokości 5640 metrów, zbudowane na szczycie pustynnej góry w północnym Chile, jest najwyższym obserwatorium astronomicznym na świecie, co daje mu niezrównane możliwości, ale stawia też nowe wyzwania.

Astronomowie będą pracować ciężej niż kiedykolwiek, aby uzyskać lepszy obraz Wszechświata. Cofając się setki lat wstecz, wyprodukowano jedne z pierwszych soczewek do teleskopów, które miały przybliżać niebo do Ziemi. Od tego czasu pojawiły się teleskopy optyczne ze zwierciadłami wielkości budynków, radioteleskopy z antenami wystającymi między szczytami gór, a nawet teleskop kosmiczny, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, znajdujący się daleko poza Księżycem. Teraz Uniwersytet Tokijski otworzył kolejny pionierski teleskop.

Po 26 latach planowania i budowy TAO wreszcie działa. Jest to oficjalnie najwyżej położone obserwatorium na świecie i w uznaniu tego faktu zostało wpisane do Księgi Rekordów Guinnessa. Radioteleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) znajduje się na pustyni Atacama w Chile, niedaleko innego ważnego obserwatorium często używanego przez astronomów z instytucji japońskich. Ale dlaczego TAO musi być tak wysokie i jakie korzyści i wady niesie ze sobą ten współczynnik?

„Staram się wyjaśniać tajemnice wszechświata, takie jak ciemna energia i pierwsze pierwotne gwiazdy. W tym celu trzeba zobaczyć niebo w sposób, w jaki potrafią to tylko Tao” – powiedział emerytowany profesor Yuzuru Yoshii, który kierował badaniami . Projekt TAO przez 26 lat jako główny badacz od 1998 r. „Oczywiście posiada najnowocześniejszą optykę, czujniki, elektronikę i mechanizmy, ale to wyjątkowa wysokość wynosząca 5640 metrów zapewnia TAO taką klarowność widzenia. Na tej wysokości wilgotność w atmosferze jest bardzo mała, co wpływa na widoczność w podczerwieni.

„Budowa na Cerro Chajnantor była niezwykle wymagająca nie tylko pod względem technicznym, ale także politycznym. Współpracowałem z rdzenną ludnością, aby upewnić się, że ich prawa i opinie zostały wzięte pod uwagę, z rządem chilijskim w celu uzyskania pozwolenia, z lokalnymi uniwersytetami w sprawie współpracy technicznej, a nawet. Ministerstwa Zdrowia.” Chilijski zespół zadbał o to, aby ludzie mogli bezpiecznie pracować na tej wysokości, a dzięki wszystkim zaangażowanym badania, o których marzyłem, mogą wkrótce stać się rzeczywistością, a ja nie mógłbym być szczęśliwszy.

Niesamowita wysokość TAO sprawia, że ​​praca tam jest trudna i niebezpieczna dla ludzi. Ryzyko wystąpienia choroby wysokościowej jest wysokie nie tylko w przypadku prac budowlanych, ale nawet pracujących tam astronomów, szczególnie w nocy, gdy niektóre objawy są nasilone. Pytanie brzmi: czy cały ten wysiłek i wydatki są tego warte? Jakiego rodzaju badania przekażesz społeczności astronomicznej, a co za tym idzie – wiedzy ludzkiej?

„Dzięki swojej wysokości i suchemu środowisku TAO będzie jedynym naziemnym teleskopem na świecie zdolnym do wyraźnego widzenia w zakresie fal średniej podczerwieni. Ten obszar widma jest bardzo dobry do badania środowisk wokół gwiazd, w tym obszarów powstawania planet. ” powiedział profesor Takashi Miyata, dyrektor obserwatorium Instytutu Astronomii Atacama i dyrektor budowy Obserwatorium.

„Ponadto, ponieważ Uniwersytet Tokijski zarządza TAO, nasi astronomowie będą mieli do niego pełny dostęp przez długie okresy czasu, co jest niezbędne w przypadku wielu nowych typów badań astronomicznych, które badają zjawiska dynamiczne, których nie da się zaobserwować za pomocą rzadkich obserwacji z Joint teleskops Profesor Miyata dodał: „Jestem zaangażowany w TAO od ponad 20 lat jako astronom i już jestem bardzo podekscytowany, że wkrótce rozpocznie się prawdziwa praca związana z prowadzeniem obserwacji”.

Istnieje szeroki zakres zagadnień astronomicznych, w rozwiązywaniu których TAO może wnieść swój wkład, dlatego badacze będą mieli różne zastosowania dla jego wyjątkowo wyróżniających się instrumentów. Niektórzy badacze nawet przyczyniają się do TAO, opracowując narzędzia dostosowane do ich potrzeb.

„Nasz zespół opracował jednoczesny spektrometr wieloobiektowy w podczerwieni o szerokim polu widzenia (SWIMS), instrument, który może obserwować duży obszar nieba i jednocześnie obserwować dwie długości fali światła informacje na temat różnych Masahiro Konishi: „Analiza danych obserwacyjnych SWIMS zapewni wgląd w powstawanie tych galaktyk, w tym ewolucję supermasywnych czarnych dziur w ich centrach”.

Profesor Konishi kontynuował: „Nowe teleskopy i instrumenty w naturalny sposób pomagają w rozwoju astronomii. Mam nadzieję, że następne pokolenie astronomów będzie używać TAO oraz innych teleskopów naziemnych i kosmicznych do dokonywania nieoczekiwanych odkryć, które podważą nasze obecne zrozumienie i wyjaśnią niewytłumaczalne”. .

Biorąc pod uwagę względną dostępność TAO, oczekuje się, że więcej młodych astronomów będzie mogło z niego korzystać niż w przypadku teleskopów poprzednich generacji. Jako teleskop nowej generacji TAO może zapewnić wschodzącym talentom badawczym możliwość wyrażenia swoich pomysłów w sposób, który wcześniej nie był możliwy.

„Wykorzystuję kilka eksperymentów laboratoryjnych, aby lepiej zrozumieć chemiczną naturę pyłu organicznego we wszechświecie, co może pomóc nam dowiedzieć się więcej o ewolucji materiałów, w tym o tych, które doprowadziły do ​​powstania życia. Mogą pomóc lepsze obserwacje astronomiczne prawdziwego obiektu dowiemy się więcej o ewolucji materiałów, w tym o tych, które doprowadziły do ​​powstania życia „Im dokładniej możemy odtworzyć to, co widzimy z naszych eksperymentów na Ziemi, może nam to bardzo pomóc, gdy obserwujemy pył organiczny w zakresie podczerwieni”. powiedział absolwent Riku Seno. Średni czerwony.

„Chociaż w przyszłości będę mógł zdalnie korzystać z TAO, będę na miejscu, aby pomóc w budowie naszego specjalistycznego instrumentu, TAO z wielopolowym obrazowaniem w średniej podczerwieni do zaglądania w nieznany wszechświat (MIMIZUKU). odludziu, do którego nie miałam dostępu.” „Odwiedzanie tego miejsca jest częścią mojego codziennego życia, więc nie mogę się doczekać, aby spędzić tam trochę czasu”.

Z biegiem czasu nie ma wątpliwości, że zarówno obecni, jak i przyszli astronomowie będą znajdować coraz więcej sposobów na dokonywanie przełomowych obserwacji za pomocą TAO. Zespół ma nadzieję, że cechy, które czynią go tak nowym – zdalna obsługa, bardzo czułe instrumenty i oczywiście fakt, że teleskop o wysokiej rozdzielczości został pomyślnie opracowany do pracy w środowisku niskiego ciśnienia – będą informować i inspirować projektantów. Inżynierowie i badacze, którzy na całym świecie współtworzą obiekty obserwacji astronomicznych.