Kitajska je v celoti naročila največji radijski teleskop na svetu

Kazalo:

Kitajska je v celoti naročila največji radijski teleskop na svetu
Kitajska je v celoti naročila največji radijski teleskop na svetu
Anonim

LRK je končno naročila največji in najobčutljivejši enojni radijski teleskop na svetu. Obljublja, da bo razkril številne skrivnosti vesolja.

Rojstvo velikana

To je orodje FAST. To je okrajšava besedne zveze Petstometrski odprtinski sferični teleskop, to je "Sferični radijski teleskop z odprtino petsto metrov." To je ogromna "plošča" s premerom 500 metrov, ki se nahaja v naravni kraški depresiji.

FAST ima svetovni rekord na tem področju in prehiteva tako obsežne instrumente, kot sta ameriški Arecibo (premer 300 metrov) in ruski BSA (premer 200 400 metrov). Ker je občutljivost radijskega teleskopa neposredno sorazmerna z njegovo površino, je FAST tudi najbolj občutljiv na svetu. Z drugimi besedami, zmožen je zaznati zelo zatemnjene predmete.

Hkrati FAST prejema sevanje v velikem razponu valovnih dolžin: od 10 centimetrov do 4,3 metra. Tako pokriva pomemben del razpona radijskih valov, ki jih prenaša zemeljsko ozračje: od delcev milimetra do prvih deset metrov.

Ogledalo teleskopa je sestavljeno iz 4.500 posameznih celic. Ta struktura vam omogoča, da natančno prilagodite svojo obliko in kompenzirate različne deformacije.

Gradnja objekta se je začela leta 2011. Testna opazovanja se izvajajo od leta 2016. In pred nekaj dnevi je teleskop končno začel delovati. Po poročanju tiskovne agencije Xinhua so vsi tehnični kazalniki teleskopa dosegli ali presegli načrtovano raven.

Po objavi Universe Today bo v letih 2020–2024 FAST pregledal celotno območje neba, ki mu je na voljo. V njegovo vidno polje bodo padli številni kvazarji, radijske galaksije, nevtronske zvezde, kozmični maserji itd.

V tem primeru bo polovica časa opazovanja teleskopa porabljena za raziskavo, druga polovica pa bo namenjena drugim nalogam. Povejmo vam več o njih.

Zemljevidi snovi v vesolju

Skoraj 80% atomskih jeder v vesolju je v medgalaktičnem plinu, še 10% - v medzvezdnem plinu. To pomeni, da se naloga izdelave zemljevida porazdelitve atomov v vesolju v bistvu zmanjša na kartiranje medgalaktičnega plina. Slednji je 75% vodika in 23% helija, dobro zmešan z njim.

Na srečo astronomov vodikovi atomi oddajajo radijske valove, dolge 21 centimetrov. Zato bo izjemna občutljivost FAST-u omogočila izdelavo obsežnih zemljevidov porazdelitve snovi v velikem delu opazovanega prostora.

Te informacije bodo omogočile preverjanje modelov širjenja vesolja in teorije gravitacije, razjasnitev pojma temne energije in morda celo iskanje dodatnih dimenzij.

FAST bo zgradil podrobnejše zemljevide za lokalno skupino galaksij. To nam bo med drugim omogočilo preizkusiti naše predstave o naravi temne snovi.

Naj razložimo. Menijo, da je temna snov, ki se je pod vplivom lastne teže zbrala v zarodkih sodobnih galaksij. Njegova privlačnost je okoli teh grud kopičila plin, iz katerega so pozneje nastale zvezde.

V tem je problem. Po modelu hladne temne snovi (najbolj priljubljen med strokovnjaki) bi se moralo v Lokalni skupini oblikovati več tisoč galaksij. Opaženih je le okoli dvajset. Kje so ostali?

Obstaja hipoteza, da je vse ostalo temne galaksije. To je ime hipotetičnih galaksij, v katerih zvezde zaradi premajhne gostote snovi sploh ne nastanejo. Takšni sistemi so sestavljeni le iz temne snovi in plina, ki ga privlači gravitacija, predvsem vodika.

Doslej so temne galaksije le plod teoretičnih konstrukcij. Našli smo le nekaj sistemov, ki so v zvezdah izredno slabi. Občutljivost FAST pa bi morala zadoščati za odkrivanje legij teh galaksij duhov v lokalni skupini. Samo nekaj minut kopičenja signala bo dovolj, da najdemo oblak atomskega vodika z maso deset tisoč sonc.

Če opažanja pokažejo, da v Lokalni skupini ni temnih galaksij v zahtevani količini, bodo morali znanstveniki ponovno pretehtati svoje predstave o naravi temne snovi.

Image
Image

Ogromno teleskopsko ogledalo je postavljeno v naravno kraško vdolbino.

Fotografija EPA.

Vesoljski svetilniki

Pričakuje se, da bo FAST pomagal odkriti številne radijske pulzarje. "Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) je o njih podrobno povedal. Spomnimo se, da gre za nevtronske zvezde, ki oddajajo radijske valove v ozkem snopu.

Po teoretičnih ocenah je v galaksiji približno milijarda nevtronskih zvezd, vključno z do 200.000 aktivnimi pulzarji. Hkrati se opazovalci še vedno zavedajo le približno treh tisoč teh neverjetnih predmetov.

Tudi v načinu testnega opazovanja, v katerem je FAST od leta 2016, je pomagal odkriti 102 novih pulzarjev. To je več, kot so vse raziskovalne skupine iz Evrope in Združenih držav v istem obdobju našle na vseh instrumentih.

Strokovnjaki menijo, da bo leto polnopravnega delovanja dovolj, da bo novi teleskop odkril okoli tisoč novih nevtronskih zvezd.

Laserji in molekule

Drug zanimiv razred opazovalnih objektov so vesoljski maserji, torej naravni radijski laserji. Mehanizem delovanja maserjev v Rimski cesti je strokovnjakom bolj ali manj jasen, čeprav je tudi tukaj treba pojasniti številne podrobnosti. Toda izredno močni megamaserji, ki utripajo v jedrih drugih galaksij, so praktično Terra Incognita. Čeprav so ti predmeti znani že približno 40 let, astronomi še vedno ne vedo, kateri procesi jih poganjajo.

Znanstveniki upajo, da bo FAST pomagal osvetliti tudi to skrivnost. Zlasti ima priložnost, da postane prvi teleskop, ki bo odkril megamaser na osnovi metanola (doslej se je ta molekula pokazala le pri skromnejših maserjih).

Mimogrede, o molekulah. Spektralne črte 14 molekul spadajo v doseg teleskopa. Zlasti občutna občutljivost instrumenta bo omogočila iskanje kompleksnih organskih snovi v galaksiji. Takšna opažanja bi morala dati neprecenljive informacije o eksotični kemiji medzvezdnega medija. V njej se skriva ključ do izvora življenja.

Skupaj s celim vzhodom

Končno lahko FAST postane osnova za obsežno mrežo radijskih teleskopov, ki delujejo kot en sam instrument (radijski interferometer). Takšni sistemi zagotavljajo izjemno ločljivost (sposobnost razlikovanja drobnih podrobnosti). Tako je bilo na primer takšno omrežje, ki je leta 2019 omogočilo pridobitev dolgo pričakovane podobe črne luknje.

Običajno je v takšni shemi označen velik glavni teleskop, ostali pa delujejo kot pomožni elementi. V tem primeru bi morala biti vsa orodja preprosto postavljena na eni strani sveta.

V primeru "upodabljanja" črne luknje je prvo violino igral instrument ALMA, ki se nahaja v Čilu. Zato so v omrežje lahko vključili le teleskope zahodne poloble.

FAST bi lahko postal središče interferometra, ki bo povezoval kitajske, indijske, japonske in ruske radijske teleskope. Z njim se lahko povežejo tudi instrumenti iz vzhodne Evrope. Novi obsežni interferometrični sistem lahko človeštvu prinese tudi številna neverjetna odkritja.

Priporočena: