В Японії відкрили найвищу у світі обсерваторію

30 квітня 2024 року Атакамська обсерваторія Токійського університету (TAO) відзначила важливу віху своїм офіційним відкриттям. Дослідники сподіваються, що це розгадає деякі з найбільших таємниць, зокрема те, як формуються планети, як еволюціонують галактики та, зрештою, як виник сам Всесвіт.

Зараз TAO є найвищою астрономічною обсерваторією у світі, висотою 5640 метрів. Очікується, що ця виняткова висота забезпечить неперевершені можливості спостереження, хоча вона також створює унікальні проблеми.

Астрономи докладуть ще більше зусиль, щоб краще побачити Всесвіт. Повертаючись на сотні років назад, деякі з перших лінз були виготовлені для телескопів, щоб наблизити небо до Землі. Відтоді з’явилися оптичні телескопи з дзеркалами розміром із будівлі, радіотелескопи з антенами, що простягаються між вершинами гір, і є навіть космічний телескоп, космічний телескоп Джеймса Вебба, який знаходиться далі, ніж Місяць. А тепер Токійський університет відкрив ще один новаторський телескоп, який частково фінансується урядом Японії.

Значення висоти ТАО

Після 26 років планування та будівництва TAO нарешті почав працювати. Це офіційно найвища обсерваторія у світі, яка була нагороджена Книгою рекордів Гіннеса. Розташований у чилійській пустелі Атакама, він неподалік від іншої відомої обсерваторії, якою часто користуються астрономи з японських установ, радіотелескопа Atacama Large Millimeter/submilimeter Array ( ALMA ). Але чому TAO має бути таким високим і які переваги та недоліки дає цей фактор?

«Я прагну прояснити таємниці всесвіту, такі як темна енергія та первісні перші зірки. Для цього вам потрібно дивитися на небо так, як це можливо лише в TAO», — сказав почесний професор Юдзуру Йоші, який керував проектом TAO протягом 26 років як головний дослідник з 1998 року. «Звичайно, він містить стан- найсучасніша оптика, датчики, електроніка та механізми, але унікальна висока висота 5640 метрів дає TAO таку чіткість бачення. На такій висоті в атмосфері мало вологи, щоб впливати на інфрачервоний приціл.

«Будівництво вершини Серро Чахнантор було неймовірним викликом не лише технічно, а й політично. Я спілкувався з корінними народами, щоб забезпечити врахування їхніх прав і поглядів, урядом Чилі, щоб отримати дозвіл, місцевими університетами для технічної співпраці, і навіть з міністерством охорони здоров’я Чилі, щоб переконатися, що люди можуть працювати на такій висоті безпечним способом. Завдяки всім учасникам дослідження, про які я тільки мріяв, незабаром можуть стати реальністю, і я не можу бути щасливішим».

Неймовірна висота TAO робить роботу там важкою та небезпечною для людей. Ризик висотної хвороби високий не лише під час будівельних робіт, але навіть для астрономів, які там працюють, особливо вночі, коли деякі симптоми можуть посилюватися. Отже, питання в тому, чи всі ці зусилля та витрати будуть варті того? Які види досліджень він запропонує астрономічній спільноті та, відповідно, людським знанням?

«Завдяки висоті та посушливому середовищу TAO буде єдиним у світі наземним телескопом, здатним чітко бачити середні інфрачервоні хвилі. Ця область спектру є надзвичайно хорошою для вивчення середовища навколо зірок, включаючи регіони формування планет», — сказав професор Такаші Міята, директор обсерваторії Атакама Інституту астрономії та керівник будівництва обсерваторії.

«Крім того, оскільки TAO управляється Токійським університетом, наші астрономи матимуть необмежений доступ до нього протягом тривалих періодів часу, що важливо для багатьох нових видів астрономічних досліджень, які досліджують динамічні явища, які неможливо спостерігати за допомогою рідкісних спостережень зі спільних телескопів. . Я працюю в TAO більше 20 років; як астроном я справді дуже схвильований, і справжня робота із проведення спостережень ось-ось почнеться».

Технологічні та дослідницькі інновації в TAO

Існує широкий спектр астрономічних питань, у які TAO може внести свій внесок, тому дослідники зможуть по-різному використовувати його унікальні привілейовані інструменти. Деякі дослідники навіть роблять внесок у TAO, розробляючи спеціальні інструменти для своїх потреб.

«Наша команда розробила інфрачервоний багатооб’єктний спектрограф з одночасним кольоровим широким полем (SWIMS), інструмент, який може спостерігати велику область неба й одночасно спостерігати дві довжини хвилі світла. Це дозволить нам ефективно збирати інформацію про різноманітні галактики, фундаментальні структури, з яких складається Всесвіт. Аналіз даних спостережень SWIMS дозволить зрозуміти їх формування, включаючи еволюцію надмасивних чорних дір у їхніх центрах», — сказав доцент Масахіро Коніші. «Нові телескопи та інструменти природно сприяють розвитку астрономії. Я сподіваюся, що наступне покоління астрономів використовуватиме TAO та інші наземні та космічні телескопи, щоб робити несподівані відкриття, які кинуть виклик нашому поточному розумінню та пояснять незрозуміле».

Майбутні перспективи та внески TAO

Через відносну доступність TAO більше молодих астрономів зможуть використовувати його, ніж попередні покоління телескопів. І, будучи телескопом наступного покоління, TAO може запропонувати новим дослідницьким талантам можливість висловити свої ідеї так, як це було раніше неможливо.

«Я використовую різні лабораторні експерименти, щоб краще зрозуміти хімічну природу органічного пилу у Всесвіті, що може допомогти нам дізнатися більше про еволюцію матеріалів, у тому числі про ті, які призвели до створення життя. Чим кращими можуть бути астрономічні спостереження реальних речей, тим точніше ми можемо відтворити те, що ми бачимо за допомогою наших експериментів на Землі. TAO може дуже допомогти, оскільки ми спостерігаємо органічний пил у середньому інфрачервоному діапазоні», — сказав аспірант Ріко Сеноо.

«Хоча в майбутньому я зможу використовувати TAO дистанційно, я буду на місці, щоб допомогти у створенні нашого спеціалізованого інструменту, багатопольового зображення середнього інфрачервоного діапазону для спостереження за невідомим Всесвітом (MIMIZUKU). TAO розташована у віддаленому регіоні, який я ніколи не зміг відвідати в повсякденному житті, тому я дуже сподіваюся провести там час».

З плином часу, безсумнівно, нинішні та майбутні астрономи знайдуть все більше способів зробити новаторські спостереження за допомогою TAO. Команда сподівається, що функції, які роблять його таким новим — дистанційне керування, високочутливі інструменти і, звісно, ​​той факт, що високоточний телескоп був успішно розроблений для роботи в середовищі низького тиску, — надихатимуть дизайнерів, інженери та дослідники, які вносять свій внесок у створення астрономічних спостережень повсюди.