Lielais binokļu teleskops, kas novietots uz 3190 metrus augstā Grahama kalna Arizonā. Attēla kredīts: Maksa Planka astronomijas institūts. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Divi lielā binokulārā teleskopa (LBT) spoguļi ir radījuši savus pirmos zinātniskos kosmosa attēlus. Šis notikums, kas astronomu vidū pazīstams kā “pirmā gaisma”, ir būtisks pavērsiena punkts pasaulē lielākā un modernākā viena teleskopa atklāšanā. LBT varēs redzēt skaidrāk un dziļāk Visumā nekā jebkurš no tā priekšgājējiem. Maksima Planka astronomijas institūta vadībā piedalījās pieci vācu institūti, kas kopā ieņēma 25 procentus no novērojumu laika. Starp tiem bija Maksa Planka astronomijas institūti Heidelbergā, ārpuszemes fizika Garchingā un radioastronomijas Bonā, kā arī Landessternwarte (valsts observatorija), kas ir daļa no Heidelbergas astronomijas centra.
Lielais binokļu teleskops, kas novietots uz 3190 metrus augstā Grahama kalna Arizonā, ir viens no spilgtākajiem zinātniski tehniskajiem projektiem mūsdienu astronomiskajā izpētē. Tās nosaukums to labi raksturo: tam ir divi milzu spoguļi, katrs no tiem ar 8,4 metru diametru. Tie ir uzstādīti uz vienas virsmas un fokusēti, tāpat kā lauka brilles, vienlaikus uz tālu kosmosa objektiem. Spoguļu virsma ir noslīpēta ar ļoti precīzu precizitāti - līdz vienai milimetra 20 miljondaļai. Ja LBT spogulis tiktu palielināts līdz Konstancas ezera lielumam Alpos - tikai nedaudz lielāks par Ņujorkas laukumu -, ezera “viļņi” būtu tikai vienas piektdaļas milimetru augstumā. Neskatoties uz to izmēru, katrs no diviem spoguļiem “tikai” sver 16 tonnas. No otras puses, klasiskajam teleskopam LBT izmēros būtu biezi spoguļi, kas sver aptuveni 100 tonnas. Būtu neiespējami uzbūvēt tik lielu klasisko teleskopu.
Apvienojot divu atsevišķu spoguļu optiskos ceļus, LBT savāc tikpat daudz gaismas kā teleskops, kura spoguļu diametrs ir 11,8 metri. Tas ir par 24 reizes lielāks nekā Habla kosmiskā teleskopa 2,4 metru spoguļi. Vēl svarīgāk ir tas, ka LBT ir 22,8 metru teleskopa izšķirtspēja, jo tajā tiek izmantota modernākā adaptīvā optika, attēlus pārklājot ar interferometrisko procedūru. Tādējādi astronomi spēj kompensēt gaisa turbulences radīto izplūšanu un daudz skaidrāk redzēt Hablu.
Profesors Tomass Hennings, Maksas Plankas astronomijas institūta rīkotājdirektors un vācu konsorcija zinātnieks Toms Herbsts, ir vienisprātis, ka “LBT pavērs pilnīgi jaunas iespējas planētu izpētē ārpus Saules sistēmas un vistālāk esošo pētījumu veikšanā. - un tādējādi jaunākās - galaktikas. ”
Bonnas Maksa Planka radioastronomijas institūta direktors profesors Gerds Veigelts saka, ka “pirmās LBT bildes dod mums priekšstatu par to, kādu aizraujošu attēla kvalitāti mēs varam sagaidīt.” Lai arī sākumā attēli ir “tikai” savākti ar vienu no diviem galvenajiem spoguļiem, tie jau rāda iespaidīgu tālā Piena ceļa skatu. Viens no tiem ir objekts Andromedas zvaigznājā ar nosaukumu NGC891, kas atrodas spirālveida galaktikā 24 miljonu gaismas gadu attālumā un kuru no zemes skatupunkta mēs varam redzēt tikai no malas. Pēc Makssa Planka Ārzemju fizikas institūta rīkotājdirektora profesora Reinharda Genžela sacītā: “Šis objekts īpaši interesē astronomus, jo tas arī izstaro daudz rentgena staru.” Šo starojumu radīja liels skaits masīvu zvaigžņu, kuru dzīves beidzas ar iespaidīgiem supernovas sprādzieniem - sava veida kosmisku uguņošanu ”.
.
Attēli tika izveidoti, izmantojot augsto tehnoloģiju lielo binokļu kameru (LBC), kuru izstrādājuši projekta itāļu partneri. Kamera un teleskops darbojas kopā kā milzu digitālā kamera. Pateicoties īpaši lielajam redzes laukam, ir iespējami ļoti efektīvi novērojumi - piemēram, tālu galaktiku izveidošana un attīstība ar vāju gaismu.
Bet LBC kamera ir tikai pirmā no veselajām augsto tehnoloģiju instrumentu sērijām, ar kurām nākotnē tiks aprīkota LBT. ”Teleskops bez instrumentiem ir kā acs bez tīklenes,” saka profesors Hanss Valters Rikss, direktors no Maksa Planka astronomijas institūta. Zinātnieks, daudzus gadus piedalījies LBT projektā, piebilst, ka “tāds teleskops kā LBT kļūst tikai par jaudīgu observatoriju apvienojumā ar jaudīgiem mērinstrumentiem, kas ir aprīkoti ar jutīgiem detektoriem”.
Īpaši vācu partneri piedalījās instrumentu izstrādē un konstruēšanā un tādējādi spēja nodrošināt sev 25 procentus no novērošanas laika. LBT-Beteilungsgesellschaft (LBT līdzdalības grupa) zinātnieki, tehniķi un elektriķi izveidoja vadības programmatūru LUCIFER 1 un 2, kas ļauj savākt debesu objektu infrasarkanos attēlus un spektrus. Dr Immo Appenzeller no Heidelbergas Landessternwarte uzskata to par “svarīgu detalizētu daudzu galaktiku detalizētu izpēti dažādos attīstības posmos”.
Profesori Matiass Šteinmets un Klauss Strassmeijers, Potsdamas Astrofizikas institūta direktori, skaidro, ka “PEPSI instruments ir īpaši augstas izšķirtspējas versija tam, ko sauc par Echelle spektrogrāfu. Ar tā palīdzību mēs varam veikt īpaši efektīvus zvaigžņu virsmas struktūras un dinamikas pētījumus. ”Institūtā tiek būvētas iegūšanas, vadīšanas un viļņu frontes uztveršanas vienības, kas ir atbildīgas par precīzu teleskopa izsekošanu, jo kā arī spoguļu regulēšanai.
LINC-NIRVANA instruments ir izveidots arī, lai nodrošinātu, ka LBT un tā instrumenti darbojas pilnībā efektīvi. LINC-NIRVANA, kas uzbūvēta sadarbībā ar itāļu partneriem, ir LBT sirds. Tas rada gaismu no diviem galvenajiem spoguļiem vienā fokusa plaknē un koriģē attēla traucējumus zemes atmosfēras dēļ. Visaugstākās prasības tiek izvirzītas optiskajiem, elektroniskajiem un mehāniskajiem komponentiem, jo, lietojot infrasarkanajā spektrā, LINC-NIRVANA daļas ir jāatdzesē līdz mīnus 196 grādiem, lai tās netiktu “apžilbinātas” no siltuma starojuma ap tā. Šajā “kriotehnoloģijas” jomā zinātnieki un tehniķi no Maksa Planka astronomijas institūta ir parādījuši lielisku kompetenci.
Iespaidīgo pirmo attēlu dēļ astronomi tagad zina, ka vairāk nekā 20 gadu plānošana, izstrāde un būvniecība ir atmaksājusies un ka 120 miljonu dolāru projekts ir gatavs piedāvāt jaunu ieskatu kosmosā. Tas patiešām bija to cilvēku mērķis, kuri uzsāka Vācijas dalību projektā, starp tiem profesoru Günther Hasinger (Maks Planka ārpuszemes fizikas institūts, agrāk no Potsdamas Astrofizikas institūta) un profesoru Stīvenu Bekveitu (iepriekš no Max Planck Astronomijas institūta) ). Bet LBT novērojumi gūs labumu ne tikai zinātniekiem, kuri projektā piedalījušies tik ilgu laiku. Tagad studentiem un topošajiem zinātniekiem visos partnerinstitūtos būs iespēja analizēt LBT datus un uzsākt jaunus novērošanas projektus.
Oriģinālais avots: Maks Planka institūta jaunumu izlaidums
