Атакамська обсерваторія Токійського університету (TAO) офіційно відкрилася, даючи астрономам інфрачервоне око Всесвіту, яке працюватиме, коли у JWST закінчиться паливо. На висоті 5 640 метрів (18 500 футів) над рівнем моря це найвище місце для наземного телескопа. Однак труднощі, пов’язані з його будівництвом, показують, чому ніхто не робив цього раніше.
Кожен, хто відпочивав у таборі на гірському схилі, знає, наскільки чіткіше там видно зорі. Справа не лише в тому, що ви знаходитесь далеко від міських вогнів, хоча це, безумовно, має значення, а в тому, що над вами набагато менше атмосфери, яка заважає. Хоча космос зазвичай не визначається як такий, що починається на висоті понад 100 кілометрів (62 милі), половина повітря знаходиться під цим місцем.
Хоча основна увага приділяється телескопам Хаббл і JWST, багато досягнень в астрономії за останні роки, принаймні частково, відбулися завдяки гігантським телескопам на вершинах гір, які можуть бути більшими за все, що ми поки що можемо запустити в космос. Однак, чим більш віддалене місце, тим дорожче будувати там обсерваторію.
Для більшості інструментів обсерваторія Параналь, в іншому місці пустелі Атакама, або вершина Мауна-Кеа виявилися хорошим компромісом, але на інфрачервоні хвилі більше впливає водяна пара в атмосфері, ніж на їх оптичні аналоги, що зміщує рівновагу. Щоб піднятися над трохи більшою кількістю повітря, почесний професор Юдзуру Йошії вирішив, що варто заплатити за це ціною більш важкодоступного місця. Однак, якби він знав, що для досягнення своєї мети знадобиться 26 років, він, можливо, думав би інакше.
“Я прагну розкрити таємниці Всесвіту, такі як темна енергія і первісні перші зірки. Для цього потрібно побачити небо так, як це можливо лише за допомогою TAO”, – сказав Йошії у своїй заяві. “Звичайно, він містить найсучаснішу оптику, сенсори, електроніку та механізми, але унікально велика висота 5 640 метрів – це те, що дає TAO таку чіткість бачення. На такій висоті в атмосфері мало вологи, яка б впливала на інфрачервоний зір”.
TAO діаметром 6,5 метрів (21 фут) встановлений на вершині гори Серро Чайнантор, Чилі. Про те, наскільки важко дістатися до цієї гори, свідчить те, що перші кілька результатів пошуку за її назвою ведуть на статті про телескоп, а потім на сайт під назвою “Небезпечні дороги”. Тут повідомляється, що перша дорога до вершини була побудована лише в 2006 році і вимагає повного приводу для навігації – навряд чи це ідеальні умови для транспортування надчутливого астрономічного обладнання. Сайт також попереджає: “Не їдьте цією дорогою, якщо у вас є проблеми з диханням або будь-які серцеві захворювання”.
Навіть церемонія відкриття відбулася за тисячу кілометрів (620 миль) у Сантьяго.
Для порівняння, Атакамська велика міліметрова/субміліметрова решітка (ALMA), 54 антени якої діаметром 12 метрів (39 футів) трансформували астрономію за останнє десятиліття, знаходиться всього за 5 кілометрів (3 милі), але на висоті 580 метрів (1 900 футів) вона набагато доступніша.
Йошії не єдиний, хто побачив потенціал цього місця. Лише на 28 метрів (92 фути) нижче на тій самій вершині розташований дещо менший Субміліметровий телескоп Фреда Янга, який працюватиме на подібних довжинах хвиль, коли його буде завершено наступного року. Він має стати попередником для більшого інструменту в тому ж місці.
“Будівництво на вершині Серро Чайнантор було неймовірним викликом не лише з технічної, але й з політичної точки зору. Я зв’язувався з корінними народами, щоб переконатися, що їхні права і погляди враховані, з урядом Чилі, щоб отримати дозвіл, з місцевими університетами для технічної співпраці і навіть з Міністерством охорони здоров’я Чилі, щоб переконатися, що люди можуть працювати на такій висоті в безпечний спосіб”, – сказав Йошії.
Оскільки тридцятиметровий телескоп супроводжується протестами корінних гавайців, рішення про проведення консультацій виглядає особливо мудрим в ретроспективі.
Виграш – це інструмент, який може працювати в середньому інфрачервоному діапазоні хвиль, занадто довгому для оптичних телескопів, але занадто короткому для таких інструментів, як ALMA. Наразі це сфера діяльності лише космічних телескопів. “Ця область спектру надзвичайно добре підходить для вивчення середовищ навколо зірок, включаючи планетоутворюючі регіони”, – сказав професор Такаші Міята.
TAO буде здатний проводити ширококутні спостереження, що дозволить йому захопити набагато більшу частину неба, ніж космічні телескопи, які потім можуть продовжити спостереження з вищою роздільною здатністю.
Пріоритетні завдання включають вивчення того, як надмасивні чорні діри формують еволюцію галактик, дослідження органічного пилу між зірками, пошук перших зірок, а також постійні пошуки темної матерії.
