Pierwsze obrazy z teleskopu, które zmienią sposób, w jaki rozumiemy wszechświat

Teleskop pozwoli również odpowiedzieć na ważne pytania dotyczące tajemniczej ciemnej materii, z której składa się większa część wszechświata.

Teleskop ten, będący unikatowym osiągnięciem w astronomii, będzie nieprzerwanie wykonywał zdjęcia w godzinach nocnych na półkuli południowej przez 10 lat.

„Osobiście pracowałam przez 25 lat, aby dojść do tego punktu. Chcieliśmy zbudować ten niesamowity obiekt i prowadzić tego rodzaju badania przez dziesięciolecia” — mówi szkocka astronomka prof. Catherine Heymens.

Wielka Brytania jest kluczowym partnerem w tych badaniach i będzie gospodarzem centrów danych, w których przetwarzane będą dane pochodzące z niezwykle szczegółowych obrazów teleskopu.

Vera Rubin mogłaby zwiększyć dziesięciokrotnie liczbę znanych obiektów w naszym Układzie Słonecznym.

BBC News odwiedziło Obserwatorium Very Rubin przed publikacją zdjęć.

Obserwatorium znajduje się na górze Cerro Pachon w chilijskich Andach. W regionie znajdują się inne obserwatoria poświęcone badaniom kosmicznym.

Wysokość jest bardzo duża, powietrze jest bardzo suche i jest bardzo ciemno. To idealne miejsce do obserwacji gwiazd.

Bardzo ważne jest utrzymanie ciemności. Autobus, którym jechaliśmy do i z ośrodka na krętej drodze, musiał być bardzo ostrożny, ponieważ nie powinno się było używać świateł drogowych.

Wnętrze obserwatorium niczym się nie różniło.

Istnieje jednostka inżynieryjna, która pracuje nad tym, aby kopuła pokrywająca teleskop była całkowicie ciemna. Ta jednostka jest odpowiedzialna za blokowanie rozproszonych źródeł światła, aby nie zakłócały one światła astronomicznego pochodzącego z nocnego nieba.

Według Eleny Urbach, ekspertki obserwatorium, światło gwiazd jest „wystarczające” do nawigacji.

Podkreśla, że ​​jednym z celów obserwatorium jest „zrozumienie historii wszechświata”.

Oznacza to możliwość zobaczenia eksplozji supernowych i słabych galaktyk, które miały miejsce „miliardy lat temu”.

„Dlatego potrzebujemy naprawdę wyraźnych zdjęć” – mówi Elana.

Każdy szczegół obserwatorium został zaprojektowany z uwzględnieniem tej wrażliwości.

Teleskop ma unikalną konstrukcję z trzema lustrami. Światło z nocnego nieba trafia do pierwszego lustra o średnicy 8,4 metra. Następnie odbija się od drugiego lustra o średnicy 3,4 metra, a następnie przechodzi do trzeciego lustra o średnicy 4,8 metra, zanim dotrze do kamery.

Lustra muszą być utrzymywane w idealnym stanie. Nawet pojedyncza drobinka kurzu może zepsuć jakość zdjęć.

Wysoki współczynnik odbicia i prędkość pozwalają teleskopowi na rejestrowanie dużej ilości światła.

„Jest to bardzo ważne w przypadku obserwacji zdarzeń, które mają miejsce naprawdę odległe czasy, czyli, w astronomicznym ujęciu, sprzed znacznie wcześniejszych czasów” – mówi Guillem Megias, optyk z obserwatorium.

Kamera umieszczona wewnątrz teleskopu będzie wykonywać powtarzające się zdjęcia nocnego nieba w ramach projektu „Space and Time Survey” (Przegląd Czasu i Przestrzeni). Będą one wykonywane co trzy dni przez 10 lat.

Kamera ważąca 2800 kilogramów oferuje szeroki kąt widzenia.

Dzięki możliwości szybkiej zmiany położenia kopuły i teleskopu, zdjęcia będą wykonywane mniej więcej co 40 sekund przez 8–12 godzin w nocy.

Rozdzielczość kamery wynosi 3200 megapikseli.

Innymi słowy, iPhone 16 Pro ma 67 razy większą rozdzielczość niż aparaty telefonów.

Do tego stopnia, że ​​jest w stanie nawet wykonać zdjęcie piłki golfowej na Księżycu.

„Moment, w którym zrobiliśmy pierwsze zdjęcie, był czymś wyjątkowym” – mówi Megas.

„Kiedy zaczynałem pracę nad tym projektem, poznałem kogoś, kto był tu od 1996 roku. Urodziłem się w 1997 roku. To uświadamia, że ​​ten projekt jest inicjatywą pokolenia astronomów”.

Analiza danych o alertach, których liczba w szczytowym momencie wyniesie 10 milionów każdej nocy, będzie zadaniem setek naukowców z całego świata.

Badania będą prowadzone w czterech obszarach:

1. Mapowanie zmian na niebie
2. Powstanie Galaktyki Drogi Mlecznej
3. Mapowanie Układu Słonecznego
4. Zrozumienie ciemnej materii i tego, jak powstał wszechświat

Ale prawdziwą siłą projektu jest jego ciągłość. Będzie on badał te same obszary raz po raz, ostrzegając naukowców, gdy tylko zauważy zmianę.

„Możliwość obserwowania tych zmian jest naprawdę nowa i bezprecedensowa” — mówi prof. Heymens. „Ma potencjał, by pokazać nam rzeczy, o których wcześniej nawet nie myśleliśmy”.

Teleskop może również przyczynić się do naszej ochrony poprzez wykrywanie niebezpiecznych obiektów, które mogą nagle skierować się w stronę Ziemi.

Podobnie jak asteroida YR4, która w zeszłym miesiącu przez chwilę niepokoiła naukowców.

Bardzo duże lustra kamery pomogą naukowcom wykrywać najsłabsze promienie światła pochodzące z tych obiektów i śledzić ich ruch w przestrzeni.

„To będzie miało transformacyjny wpływ” — mówi prof. Alis Deason z Durham University. „Dostarczy największego zbioru danych do obserwacji galaktyki. Będzie motorem napędowym naszej pracy przez wiele kolejnych lat”.

Deason wykona zdjęcia w celu zbadania odległej przeszłości gwiazd Drogi Mlecznej.

Obecnie większość danych dotyczących gwiazd sięga 163 tysięcy lat świetlnych wstecz, ale dzięki Very Rubin możemy zajrzeć aż 1,2 miliona lat świetlnych wstecz.

Profesor Deason spodziewa się również zobaczyć gwiezdne halo w Drodze Mlecznej, tak zwane cmentarzyska gwiazd, które zginęły, a także małe galaktyki satelitarne, które wciąż żyją, ale są bardzo słabe i trudne do znalezienia.

Uważa się również, że Vera Rubin rozwiązała długotrwałą zagadkę dziewiątej planety.

Obiekt ten może znajdować się 700 razy dalej niż odległość między Ziemią a Słońcem, co oznacza, że ​​może znajdować się poza zasięgiem innych teleskopów naziemnych.

„Zajmie mi dużo czasu, zanim naprawdę zrozumiem, jak działa to piękne obserwatorium, ale jestem na to gotowy” – mówi prof. Heymens.