Содержание
Крупнейший в мире телескоп, наконец, сможет увидеть звёзды без дифракционных лучей / Хабр
Огромный, 25-метровый Гигантский Магелланов телескоп (ГМТ) не только откроет новую эру наземной астрономии, но и получит первые, самые современные изображения Вселенной, на которых звёзды будут выглядеть именно такими, какие они есть, без дифракционных лучей
При разглядывании величайших изображений Вселенной у нас включается память и воображение. Мы можем рассмотреть планеты Солнечной системы с удивительной детализацией, галактики, расположенные в миллионах или даже миллиардах световых лет от нас, туманности, где рождаются новые звёзды, и звёздные останки, имеющие жутковатый, фаталистический вид нашего космического прошлого и будущего нашей Солнечной системы. Но самые распространённые объекты на этих фотографиях – это звёзды, имеющиеся везде и во всех направлениях, куда бы мы ни посмотрели, как в нашем Млечном Пути, так и за его пределами. И на всех изображениях, от наземных телескопов до Хаббла, у звёзд почти всегда видны лучи: это артефакт изображения, присущий конструкции телескопов. Мы готовимся к появлению следующего поколения телескопов, и среди них выделяется 25-метровый Гигантский Магелланов телескоп (ГМТ): у него единственного не будет этих дифракционных лучей.
Компактная Группа Хиксона 31, снятая Хабблом – красивое «созвездие» галактик, но на передний план выходят несколько звёзд из нашей собственной Галактики, выделяющихся дифракционными лучами. Этих лучей не будет только при использовании ГМТ.
Телескоп можно сделать по-разному; в принципе, необходимо лишь собирать и фокусировать свет Вселенной на одной плоскости. Ранние телескопы строились по типу рефракторов, когда входящий свет проходит через большую линзу и фокусируется на одной точке, из которой его можно перенаправить в глаз, на фотопластинку или (что более современно) на цифровую матрицу. Но возможности рефракторов фундаментально ограничены физическим размером линзы нужного качества. Такие телескопы не превышают и метра в диаметре. Поскольку качество изображения определяется диаметром апертуры, как в разрешении, так и в светосиле, рефракторы вышли из моды более 100 лет назад.
Телескопы-рефлекторы давно заменили рефракторы, а размер доступного для создания зеркала серьёзно превышает тот, который доступен для линзы сходного качества
Но другая схема – телескоп-рефлектор – может быть гораздо мощнее. Зеркало с хорошо отражающей поверхностью подходящей формы может фокусировать входящий свет на одной точке, а размер зеркала, которое можно отлить и отполировать, очень сильно превышает размер максимальной линзы. Крупнейшие однозеркальные телескопы рефлекторы могут достигать целых 8 метров в диаметре, а сегментация зеркал может достигать и ещё больших размеров. В настоящее время крупнейшим в мире является Большой Канарский телескоп диаметра 10,4 м, но в ближайшее десятилетие этот рекорд побьют два (а возможно, и три) телескопа: 25-метровый ГМТ и 39-метровый Европейский чрезвычайно большой телескоп, ELT.
Сравнительный размер зеркал различных существующих и проектируемых телескопов. Когда запустят ГМТ, он станет крупнейшим в мире, первым оптическим телескопом диаметра 25 м в истории, но потом его затмит ELT. Но у всех этих телескопов имеются зеркала, и все они являются рефлекторами.
Оба этих телескопа – многосегментные рефлекторы, и должны выдать нам невиданные ранее изображения Вселенной. ELT будет больше по диаметру и количеству сегментов, а также по стоимости, и его должны будут достроить через несколько лет после ГМТ. ГМТ будет поменьше по диаметру и количеству сегментов (хотя сами сегменты будут крупнее), дешевле, и будет закончен быстрее. Этапы его строительства следующие:
- рытьё котлована началось в феврале 2018,
- залив бетона – 2019,
- постройка здания, полностью защищающего от погоды – 2021,
- доставка телескопа – 2022,
- установка основных зеркал – начало 2023,
- первый свет – конец 2023,
- первые научные исследования – 2024,
- запланированное окончание строительства – 2025.
Довольно скоро! Но даже с таким амбициозным графиком, у ГМТ будет огромное оптическое преимущество, и не только над ELT, но и вообще над всеми рефлекторами: у снятых им звёзд не будет дифракционных лучей.
Считается, что звезда, разгоняющая в стороны Туманность Пузырь, может быть в 40 раз массивнее Солнца. Обратите внимание на то, как дифракционные лучи мешают наблюдению менее ярких структур поблизости.
Привычные вам лучи, наблюдаемые на снимках с таких обсерваторий, как телескоп Хаббла, появляются не из-за основного зеркала, а из-за необходимости последовательных отражений, фокусирующих свет на его конечной цели. Для этого необходимо каким-либо способом разместить и закрепить вторичное зеркало, повторно фокусирующее поток света. Нет никакой возможности избежать наличия поддерживающих конструкций, удерживающих вторичное зеркало, а они оказываются на пути света. Количество и расположение поддержек определяют количество лучей – четыре у Хаббла, шесть у Джеймса Уэбба – и их видно на всех фотографиях.
Сравнение дифракционных лучей для различного расположения стоек в рефлекторе. Внутренний круг – вторичное зеркало, внешний – основное; внизу показаны итоговые конфигурации лучей.
У всех наземных рефлекторов есть такие дифракционные лучи; будут они и у ELT. Щели между 798-ю шестиугольными зеркалами, несмотря на то, что их площадь составит не более 1% общей площади зеркала, увеличат силу лучей. Каждый раз, когда мы будем фотографировать какой-либо неяркий объект, неудачно расположенный близко к чему-то яркому – к звезде, например – у нас вылезут эти дифракционные лучи. Даже с использованием сдвижной съёмки, при которой делается две почти одинаковые фотографии с небольшим сдвигом, и одна вычитается из другой, не получится полностью избавиться от этих лучей.
ELT с основным зеркалом диаметром в 39 м, будет крупнейшим в мире устремлённым в небо глазом, когда начнёт работать в начале следующего десятилетия. Это детальная предварительная схема с анатомией всей обсерватории [кликабельно]
Но ГМТ, обладающий семью огромными восьмиметровыми зеркалами с одним центральным и шестью симметрично расположенными вокруг него зеркалами, гениально спроектирован так, чтобы устранить эти дифракционные лучи. Шесть внешних зеркал расположены таким образом, что с края собирающей свет области и до центрального зеркала тянутся узкие щели. Вторичное зеркало поддерживают тонкие «паучьи лапки» стоек, но каждая из них расположена точно над этими щелями. Поскольку стойки не блокируют свет, используемый внешними зеркалами, никаких лучей на изображении не будет.
25-метровый ГМТ сейчас строится, и станет величайшей наземной обсерваторией Земли. Стойки, удерживающие вторичное зеркало, разработаны так, чтобы попадать точно в промежутки между зеркалами.
Но вместо этого в этой уникальной схеме – в которой между зеркалами будут щели, а стойки будут пересекать центральное зеркало – будет наблюдаться новый набор артефактов: набор кругов, появляющихся вокруг кольцевых объектов (диски Эйри), которые будут окружать каждую звезду. Эти круги будут выглядеть как пустые места на изображении, и будут появляться везде из-за схемы телескопа. Однако они будут очень малой интенсивности, и появятся на короткое время; эти круги заполнятся изображением, когда небо и телескоп будут вращаться в течение ночи, аккумулируя свет во время долгой экспозиции. После 15 минут, минимального, по сути, времени для получения приличной фотографии, эти кружки полностью исчезнут.
Ядро шарового скопления Омега Центавра – один из наиболее густонаселённых участков, содержащих старые звёзды. ГМТ сможет различить больше звёзд, чем когда бы то ни было, и без всяких дифракционных лучей.
В итоге мы получим первый телескоп мирового класса, способный видеть звёзды такими, какие они есть – без дифракционных лучей! В его схеме будут небольшие компромиссы, самый крупный из которых будет состоять в небольшой потере светосилы. Физический диаметр ГМТ будет составлять 25,4 м, однако собирающая свет область будет иметь диаметр «всего» в 22,5 м. Однако небольшую потерю разрешения и светосилы с лихвой восполняют возможности этого телескопа, отличающие его от всех остальных.
Несколько наиболее удалённых галактик в наблюдаемой Вселенной, увиденные благодаря проекту Hubble Ultra Deep Field. ГМТ сможет сфотографировать все эти галактики с разрешением в десять раз лучше, чем у Хаббла.
Его разрешение составит от 6 до 10 угловых миллисекунд, в зависимости от длин волн – это в 10 раз лучше Хаббла и в 100 раз чувствительнее его. Он сможет рассмотреть удалённые галактики на расстояниях в десять миллиардов световых лет, и мы сможем установить их кривые вращения, поискать признаки слияния, измерить истекающую из них материю, изучить участки формирования звёзд и признаки ионизации. Мы сможем напрямую разглядеть экзопланеты земного типа, включая Проксима Центавра b, расположенные на расстоянии до 30 световых лет от нас. Планеты типа Юпитера будут видны на расстояниях до 300 световых лет. Мы также измерим параметры межгалактической среды и процентное содержание химических элементов везде, куда ни посмотрим. Также мы сможем обнаружить самые ранние сверхмассивные чёрные дыры.
Чем дальше от нас находится квазар или сверхмассивная чёрная дыра, тем мощнее телескоп (и камера) нужны для её обнаружения. Преимущество ГМТ будет состоять в способности проводить спектроскопию таких ультрадалёких объектов после их обнаружения.
А ещё мы сможем проводить прямые спектроскопические измерения отдельных звёзд в густонаселённых скоплениях и окружениях, изучать детали строения ближайших галактик и в деталях наблюдать системы из двух, трёх и нескольких звёзд. Сюда входят даже звёзды в центре Галактики, расположенные в 25 000 световых лет от нас. И всё это, естественно, без дифракционных лучей.
На изображении демонстрируется улучшение разрешения изображения центра Галактики угловым размером в 5 угловых секунд – от телескопов Кека с адаптивной оптикой до будущих телескопов, таких, как ГМТ. И только на ГМТ у звёзд не будет дифракционных лучей.
По сравнению с тем, что мы можем видеть сегодня в лучших обсерваториях мира, следующее поколение наземных телескопов откроет нам целую плеяду новых рубежей, сорвав покров загадочности с невиданной Вселенной. Кроме планет, звёзд, газа, плазмы, чёрных дыр, галактик и туманностей, мы будем смотреть на невиданные ранее объекты и явления. И до тех пор, пока мы на них не посмотрим, мы не будем знать точно, какие чудеса Вселенная приготовила для нас. Благодаря хитроумному и инновационному проекту ГМТ, объекты, которые мы пропустили из-за дифракционных лучей ярких близлежащих звёзд, внезапно откроются нам. Нам предстоит наблюдать целую новую Вселенную, и этот уникальный телескоп откроет нам то, что пока никто не может увидеть.
Узнаем где находится самый большой телескоп в мире?
Вдали от суеты и огней цивилизации, в безлюдных пустынях и на вершинах гор стоят величественные титаны, чей взор всегда направлен на звездное небо. Одни стоят уже десятки лет, а другим только предстоит увидеть свои первые звезды. Сегодня мы узнаем, где находятся 10 самых больших телескопов в мире, и познакомимся с каждым из них отдельно.
10. Large Synoptic Survey Telescope (LSST)
Телескоп находится на вершине чилийской горы Серо-Пачон на высоте 2682 м над уровнем моря. По типу он относится к оптическим рефлекторам. Диаметр основного зеркала составляет 8,4 м. Первый свет (термин, означающий первое использование телескопа по прямому назначению) LSST увидит в 2020 году. А полноценно работать аппарат начнет с 2022 года. Несмотря на то что телескоп находится за пределами США, его строительство финансируют американцы. Одним из них стал Бил Гейтс, который вложил 10 млн долларов. В общей сложности проект будет стоить 400 млн.
Главная задача телескопа – фотографировать ночное небо с периодичностью в несколько ночей. Для этого у аппарата имеется камера на 3,2 гигапикселя. LSST имеет большой угол обзора — 3,5 градуса. Луна и Солнце, к примеру, в том виде, в котором их можно созерцать с Земли, занимают только полградуса. Такие широкие возможности обусловлены внушительным диаметром телескопа и его уникальной конструкцией. Дело в том, что здесь вместо двух привычных зеркал используется три. Это не самый большой телескоп в мире, однако он может стать одним из самых продуктивных.
Научные цели проекта: поиск следов темной материи; картографирование Млечного пути; обнаружение взрывов новых и сверхновых; отслеживание небольших объектов Солнечной системы (астероиды и кометы), в частности тех, которые проходят в непосредственной близости с Землей.
9. Большой южноафриканский телескоп (SALT)
Данный аппарат также представляет собой оптический рефлектор. Он находится в Южно-Африканской республике, на вершине холма, в полупустынной местности близ поселения Сутерланд. Высота телескопа составляет 1798 м. Диметр основного зеркала – 11/9,8 м.
Это не самый большой телескоп в мире, но самый крупный в южном полушарии. Строительство аппарата обошлось в 36 млн долларов. Треть из них выделило правительство ЮАР. Остаток суммы был распределен между Германией, Великобританией, Польшей, Америкой и Новой Зеландией.
Первый снимок установки SALT состоялся в 2005 году, практически сразу после окончания строительных работ. Как для оптических телескопов, его конструкция довольно нестандартна. Однако она получила широкое распространение среди новейших представителей крупных телескопов. Основное зеркало состоит из 91 шестиугольного элемента, каждый из которых имеет диаметр в 1 метр. Для достижения определенных целей и улучшения видимости все зеркала могут регулироваться по углу.
SALT создан для спектрометрического и визуального анализа излучения, исходящего от астрономических объектов, находящихся вне поля видимости телескопов, расположенных в северном полушарии. Сотрудники телескопа наблюдают за квазарами, дальними и близкими галактиками, а также отслеживают эволюцию звезд.
Аналогичный телескоп есть и в Америке – Hobby-Eberly Telescope. Он располагается в пригороде Техаса и практически полностью совпадает по конструкции с установкой SALT.
8. Keck I и II
Два телескопа Keck соединены в систему, которая создает единое изображение. Располагаются они на Гавайях на горе Мауна Кеа. Высота над уровнем моря составляет 4145 м. По типу телескопы также относятся к оптическим рефлекторам.
Обсерватория Keck располагается в одном из наиболее благоприятных (с точки зрения астроклимата) мест на Земле. Это значит, что вмешательство атмосферы в наблюдения здесь минимально. Поэтому обсерватория Keck стала одной из наиболее эффективных в истории. И это притом, что самый большой телескоп в мире расположен не здесь.
Основные зеркала телескопов Keck полностью идентичны между собой. Они, подобно телескопу SALT, состоят из комплекса подвижных элементов. Здесь их по 36 на каждый из аппаратов. По форме зеркала представляют собой шестиугольник. Обсерватория может наблюдать за небом в оптическом и в инфракрасном диапазоне. Keck проводит широкий спектр основных исследований. Кроме того, он на сегодняшний день считается одним из наиболее эффективных наземных телескопов по поиску экзопланет.
7. Большой Канарский телескоп (GTC)
Мы продолжаем отвечать на вопрос о том, где находится самый большой телескоп в мире. На этот раз любопытство занесло нас в Испанию, на Канарские острова, а точнее на острове Ла Пальма, где находится телескоп GTC. Высота конструкции над уровнем моря составляет 2267 м. Диаметр основного зеркала – 10,4 м. Это также оптический рефлектор. Возведение телескопа завершилось в 2009 году. Открытие посетил Хуан Карлос I – король Испании. Проект обошелся в 130 млн евро. 90 % суммы выделило правительство Испании. Остальные 10 % были поровну поделены между Мексикой и университетом Флориды.
Телескоп может наблюдать за звездным небом в оптическом и в среднем инфракрасном диапазоне. Благодаря инструментам Osiris и CanariCam он может проводить поляриметрические, спектрометрические и коронографические исследования космических объектов.
6. Обсерватория «Аресибо»
В отличие от предыдущих, данная обсерватория является радиорефлектором. Диаметр основного зеркала составляет (внимание!) 304,8 метра. Находится это чудо техники в Пуэрто-Рико на высоте 497 м над уровнем моря. И это еще не самый большой телескоп в мире. Название лидера вы узнаете чуть ниже.
Гигантский телескоп не единожды попадал в объектив кинокамеры. Помните финальную схватку между Джеймсом Бондом и его противником в картине «Золотой Глаз»? Так вот она проходила именно здесь. Телескоп был запечатлен в научно-фантастическом фильме Карла Сагана «Контакт» и многих других кинолентах. Радиотелескоп фигурировал также в видеоиграх. В частности, в карте Rogue Transmission игрушки Battlefield 4. Столкновение между военными происходит вокруг конструкции, полностью имитирующей Arecibo.
Долгое время считалось, что Arecibo – самый большой телескоп в мире. Фото этого гиганта наверняка видел каждый второй житель Земли. Выглядит он довольно необычно: тарелка огромных размеров, помещенная в естественную карстовую воронку, покрытая алюминием и окруженная густыми джунглями. Над тарелкой подвешен передвижной облучатель, который держится на 18 тросах. Они, в свою очередь, крепятся на трех высоких башнях, установленных по краям тарелки. Благодаря таким габаритам «Аресибо» может ловить широкий диапазон (длина волны – от 3 см до 1 м) электромагнитного излучения.
Радиотелескоп был введен в эксплуатацию еще в 60-х годах. Он фигурировал в огромном количестве исследований, одно из которых удостоилось Нобелевской премии. В конце 90-х обсерватория стала одним из ключевых инструментов проекта поиска инопланетной жизни.
5. Большой массив в пустыне Атакама (ALMA)
Пришло время рассмотреть самый дорогой из действующих наземных телескопов. Он представляет собой радиоинтерферометр, который находится в пустыне Атакама (Чили) на высоте в 5058 м над уровнем моря. Интерферометр состоит из 66 радиотелескопов, которые имеют диаметр в 12 или 7 метров. Проект обошелся в 1,4 млрд долларов. Его финансировали Америка, Япония, Канада, Тайвань, Европа и Чили.
ALMA предназначен для исследования миллиметровых и субмиллиметровых волн. Для аппарата такого рода наиболее благоприятным является высокогорный сухой климат. Телескопы доставлялись на место постепенно. Первая радиоантенна была запущена в 2008, а последняя — в 2013 году. Главная научная цель интерферометра – исследование эволюции космоса, в частности рождения и развития звезд.
4. Гигантский Магеланов телескоп (GMT)
Ближе к юго-западу, в той же пустыне, что и ALMA, на высоте 2516 м над уровнем моря строится телескоп GMT диаметром 25,4 м. По типу он относится к оптическим рефлекторам. Это совместный проект Америки и Австралии.
Основное зеркало будет включать в себя один центральный и шесть окружающих его изогнутых сегментов. Кроме рефлектора, телескоп оснащается адаптивной оптикой нового класса, позволяющей добиться минимального уровня искажений атмосферы. Как результат, снимки будут в 10 раз точнее, чем с космического телескопа «Хаббл».
Научные цели GMT: поиск экзопланет; исследование звездной, галактической и планетарной эволюции; изучение черных дыр и многое другое. Работы по возведению телескопа должны завершиться к 2020 году.
Thirty Meter Telescope (TMT). Данный проект по своим параметрам и целям схож с телескопами GMT и Keck. Он будет находиться на гавайской горе Мауна-Кеа, на высоте 4050 м над уровнем моря. Диаметр основного зеркала телескопа составляет 30 метров. В оптическом рефлекторе TMT применено зеркало, разделенное на множество шестиугольных частей. Только по сравнению с Keck габариты аппарата в три раза больше. Строительство телескопа до сих пор не началось из-за проблем с местной администрацией. Дело в том, что гора Мауна-Кеа является священной для коренных гавайцев. Стоимость проекта составляет 1,3 млрд долларов. В инвестировании примут участие главным образом Индия и Китай.
3. 50-метровый сферический телескоп (FAST)
Вот он, самый большой телескоп в мире. 25 сентября 2016 года в Китае была запущена обсерватория (FAST), созданная для исследования космоса и поиска в нем признаков разумной жизни. Диметр устройства составляет целых 500 метров, поэтому оно получило статус «Самый большой в мире телескоп». Китай начал строительство обсерватории в 2011 году. Проект обошелся стране в 180 млн долларов. Местные власти даже пообещали, что переселят порядка 10 тысяч человек, которые проживают в 5-километровой зоне около телескопа, для создания идеальных условий для мониторинга.
Таким образом, «Аресибо» больше не самый большой в мире телескоп. Китай забрал этот титул у Пуэрто-Рико.
2. Square Kilometer Array (SKA)
Если проект данного радиоинтерферометра благополучно завершится, то обсерватория SKA будет в 50 раз превосходить по мощности крупнейшие из существующих радиотелескопов. Своими антеннами она покроет площадь порядка 1 квадратного километра. По структуре проект напоминает телескоп ALMA, однако по габаритам он значительно превосходит чилийскую установку. На сегодняшний день есть два варианта развития событий: строительство 30 телескопов с антеннами в 200 м или возведение 150-ти 90-метровых телескопов. В любом случае по задумке ученых обсерватория будет иметь протяжность в 3000 км.
SKA будет размещаться сразу на территории двух государств – ЮАР и Австралии. Стоимость проекта составляет порядка 2 млрд долларов. Сумма поделена между 10 странами. К 2020 году планируется завершение проекта.
1. Чрезвычайно большой Европейский телескоп (E-ELT)
В 2025 году на полную мощность выйдет оптический телескоп, который превысит размеры TMT на целых 10 метров и разместится в Чили на вершине горы Серро Армазонес, на высоте в 3060 м. Это будет самый большой оптический телескоп в мире.
Его основное практически 40-метровое зеркало будет включать в себя почти 800 подвижных частей, диаметром в полтора метра каждая. Благодаря таким габаритам и современной адаптивной оптике, E-ELT сможет находить планеты, подобные Земле, и изучать состав их атмосферы.
Самый большой зеркальный телескоп в мире займется также изучением процесса формирования планет и другими фундаментальными вопросами. Цена проекта составляет порядка 1 млрд евро.
Самый большой космический телескоп в мире
Космические телескопы не нуждаются в таких габаритах, как земные, так как за счет отсутствия влияния атмосферы они могут показывать великолепные результаты. Поэтому в данном случае правильнее сказать «самый мощный», а не «самый большой» телескоп в мире. «Хаббл» — космический телескоп, прославившийся на весь мир. Его диаметр составляет без малого два с половиной метра. При этом разрешающая способность аппарата в десяток раз больше, чем если бы он находился на Земле.
На смену «Хабблу» в 2018 году придет более мощный телескоп «Джеймс Вебб». Его диаметр составит 6,5 м, а зеркало будет состоять из нескольких частей. Размещаться, по задумке создателей, «Джеймс Вебб» будет в точке Лагранжа L2, в постоянной тени Земли.
Заключение
Сегодня мы познакомились с десятком наиболее масштабных телескопов в мире. Теперь вы знаете, какими гигантскими и высокотехнологичными могут быть конструкции, обеспечивающие изучение космоса, а также сколько денег тратится на возведение этих телескопов.
10 самых больших телескопов на Земле
Как соотносятся друг с другом самые большие телескопы?
(Изображение предоставлено: Getty Images)
Крупнейшие телескопы в мире зачастую наиболее успешны в совершении новых космических открытий благодаря их способности собирать больше света и погружаться в историю Вселенной с впечатляющих расстояний.
Несмотря на то, что космические обсерватории, такие как космический телескоп им. Когда телескопы на Земля построены в хорошем месте, с широким обзором неба, они могут фокусироваться на ряде конкретных областей или событий — в отличие от космических телескопов, которые должны быть в нужном месте в нужное время.
Некоторые из крупнейших телескопов служат глазами Земли для изучения сверхновых, галактик и других удаленных объектов. Вот десять самых больших телескопов, работающих и строящихся сегодня.
Связанный: 15 потрясающих мест на Земле, которые выглядят так, как будто они с другой планеты
10. Хобби Эберли
Хобби-Эберли увидел свет в 1996 году. (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Техас, США
1 Тип:
Диаметр: 32 фута (10 метров)
До своего успеха в качестве одного из крупнейших в мире оптических телескопов конструкция Хобби Эберли была уникальной. Один элемент, который помог ему выделиться среди существующих телескопов, заключался в том, что его зеркало всегда наклонено на 55 градусов вверх от горизонта. Это может показаться ограничивающим, но его вращающийся механизм означает, что он все еще может наблюдать 70 процентов видимого неба. Зеркало телескопа имеет 91 шестиугольный сегмент для сбора видимого света.
Наиболее примечательным открытием, сделанным Хобби Эберли, был свет, исходящий от квазара , который находился так далеко, что возраст Земли составлял всего одну восьмую от нынешнего возраста, когда этот свет начал двигаться к Земле. Квазар — это невероятно яркий объект, который получает энергию от сверхмассивной черной дыры .
9. Телескопы Кека
Обсерватория Кека находится на высоте 13 599 футов (4 145 метров). (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Маунакеа, Гавайи
Тип: Оптический и инфракрасный
Диаметр: 32,8 фута (10 метров) Обсерватория Кека может заглянуть в космос дальше, чем знаменитый телескоп Хаббл. Это означает, что около четверти наблюдений, сделанных американскими астрономами, выполняются с помощью Кека, и он считается наиболее продуктивным с научной точки зрения из всех наземных телескопов.
Статьи по теме:
Объединяя оптические и инфракрасные телескопы, обсерватория производит четкие изображения в видимом спектре света, а также позволяет астрономам заглянуть глубже в космос с помощью инфракрасного излучения. Некоторые из невероятных изображений, обнаруженных этой комбинацией приборов, включают рождение звезд , которые могут производить видимое свечение, а также нагревать окружающий газ, который можно обнаружить с помощью инфракрасного излучения.
Обсерватория расположена недалеко от экватора на вершине спящего гавайского вулкана Мауна-Кеа. Каждый телескоп состоит из 36 зеркал, соединенных вместе в одну большую панель. Скрытые в изолированных куполах, два телескопа работают при температурах чуть ниже нуля, чтобы тепло не мешало инфракрасным изображениям.
8. Gran Telescopio Canarias (GTC)
Местоположение: LA Palma, Испания
Тип: Оптическая инфракрас
Диаметр: 34,1 футов (10,4 метра)
. Узнано. скопление галактик.
7. Южноафриканский большой телескоп (SALT)
SALT был построен в 2005 году. (Изображение предоставлено Getty images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Кару, Южная Африка
Тип: Оптический
Диаметр: 36 футов (11 метров)
Дизайн SALT почти идентичен Hobby Eberly, поскольку он был вдохновлен успехом своего предшественника. SALT имеет то же количество шестиугольных панелей, что и Hobby Eberly, но был переработан для улучшения поля зрения и качества изображения. Зеркала SALT также имеют более высокую чувствительность к коротким волнам из-за добавления к ним дополнительных слоев металла. Среди главных открытий SALT — первый белый карлик 9.0005 пульсар . Это быстро вращающаяся звезда, остаток белого карлика.
6. Большая миллиметровая решетка Атакама (ALMA)
В чилийской пустыне Атакама большую часть ночи безоблачно. (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Пустыня Атакама, Чили
Тип: Радио
Диаметр: 39,4 фута (12 метров) состоит из 9000MA 0
3
3 66 радиотелескопов, 54 из которых имеют диаметр 39,4 фута (12 метров), а остальные 12 — всего 23 фута (семь метров). В совокупности известные как астрономический интерферометр, каждая из этих антенн работает вместе для создания одного изображения. Когда этот массив используется в разных комбинациях, диапазон видимости меняется. Это необходимо для нацеливания на желаемые галактические области.
Одним из революционных открытий, сделанных ALMA, был самый далекий кислород в космосе. Это рекорд, который телескопы побили не раз. Самое дальнее обнаружение кислорода в космосе было на расстоянии 13,28 миллиарда световых лет на расстоянии , и доказательства этого были обнаружены ALMA в 2018 году. Из-за расширения Вселенной инфракрасный свет, излучаемый этим кислородом, был преобразован в микроволны, когда он растягивался. Сигнал поступил от ионизированного кислорода в галактике MACS1149.-JD1.
5. Гигантский телескоп Magellan (GMT)
Местоположение: Atacama Desert, Chile
Тип: Оптический
Диаметр: 80 футов (24,5 метра)
. , может создавать изображения в 10 раз четче, чем Хаббл.
4. Тридцатиметровый телескоп (ТМТ)
На этом рисунке показано, как может выглядеть законченная конструкция ТМТ.
(Изображение предоставлено TMT Observatory Corporation)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Мауна-Кеа, Гавайи
Тип: Оптически-инфракрасный
Диаметр: 98 футов (30 метров)
Институты естественных наук и Национальная астрономическая обсерватория), США (Калтех и Калифорнийский университет), Канады (Национальный исследовательский совет Канады), Китая (Национальные астрономические обсерватории Китайской академии наук) и Индии (Департамент науки и Технологии Индии).
Его название указывает на размер большого главного зеркала, которое будет состоять из 492 шестиугольных панелей. Между каждым 56,6-дюймовым (1,44-метровым) мозаичным зеркалом имеется зазор всего в 2,5 миллиметра (0,1 дюйма). Место установки этого телескопа находится на высоте 13 163 футов (4 012 метров) и будет использоваться для анализа 90 005 черных дыр, 90 006 в сердце 90 005 Млечного Пути, 90 006 и других галактик.
3. Массив квадратных километров (SKA)
Проект SKA является международным проектом. (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Австралия и Южная Африка
Тип: Фазированная решетка, радио
Диаметр: 512 x 49,2 фута (512 x 15 метров, хотя индивидуальный размер3)
каждый из этих телескопов не такой грандиозный, как некоторые из предыдущих, ожидаемый масштаб этой конструкции намного больше.
Регион Кару в Южной Африке и Мерчисон-Шир в Западной Австралии, выбранные из-за их чрезвычайно отдаленных земель, должны стать местом размещения массивных массивов радиотелескопов. В Австралии, где изначально планируется разместить самые крупные из этих объектов, будет 512 телескопических станций, а 200 — в Южной Африке.
По оценкам ученых, результатом этого проекта станут массивы телескопов, в 100 раз более чувствительные, чем сегодняшние топовые объекты, и обзор неба в раз в раз, что примерно в миллион раз быстрее. Планируемая дата завершения — 2028 год, и ожидается, что массивы будут использоваться около пяти десятилетий.
2. Чрезвычайно большой телескоп (ELT)
Название было изменено с Европейского чрезвычайно большого телескопа в 2017 году. (Изображение предоставлено Alamy)
(открывается в новой вкладке)
Местонахождение: Пустыня Атакама, Чили
Тип: Оптико-инфракрасный
Диаметр: 128 футов (39,3 метра) который должен быть завершен в 2027 году) также ставит перед собой чрезвычайно высокие цели. К ним относятся открытие планет земного типа и поиск жизни за пределами Солнечной системы .
Из-за значительной зеркальной поверхности площадью 10 527 квадратных футов (978 квадратных метров), ELT сможет собирать в 100 000 000 раз больше света, чем человеческий глаз. Телескоп будет заключен в огромный вращающийся купол высотой 262 фута (80 метров), который будет весить около 6000 тонн. Прочный фундамент для этого телескопа был заложен в начале 2022 года.
1. Сферический телескоп с 500-метровой апертурой (FAST)
Местонахождение: Гуйчжоу, Китай футов (500 метров)
FAST открылся в 2020 году и в настоящее время является крупнейшим в мире наземным телескопом с одной тарелкой.
Дополнительные ресурсы
Чтобы быть в курсе последних новостей о телескопе FAST, посетите веб-сайт FAST (откроется в новой вкладке). Кроме того, чтобы узнать больше о Тридцатиметровом телескопе, вы можете посетить веб-сайт Международной обсерватории TMT (откроется в новой вкладке).
Библиография
» Наверху над миром так высоко (откроется в новой вкладке)». В.М. Обсерватория Кека (2022 г.).
» Представляем Gran Telescopio CANARIAS (откроется в новой вкладке)». Гран Телескопио КАНАРИАС (2020).
«Южноафриканский телескоп , созданный по образцу телескопа Хобби-Эберли, видит первый свет (открывается в новой вкладке)». Пенсильванский государственный научный колледж Эберли (2005 г.).
» ALMA, В поисках нашего космического происхождения «. Европейская южная обсерватория (ESO) (2020 г.).
» ALMA нашла самый дальний кислород во Вселенной (открывается в новой вкладке)». ALMA (2018).
» TMT (тридцатиметровый телескоп) (открывается в новой вкладке)». Национальная астрономическая обсерватория Японии (NAOJ) (2022).
» SKA Project «. Телескоп SKA (2022).
» Грант в размере 5 миллионов фунтов стерлингов предоставлен компании Cavendish Astrophysics на создание «мозгов» крупнейшего в мире радиотелескопа «. Кембридж (2022 г.).
» Чрезвычайно большой телескоп: самый большой в мире глаз на небе (откроется в новой вкладке)». Европейская южная обсерватория (ESO) (2022).
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Айлса — штатный автор журнала How It Works, где она пишет о науке, технологиях, космосе, истории и окружающей среде. Проживая в Великобритании, она окончила Стерлингский университет со степенью бакалавра журналистики (с отличием). Ранее Айлса писала для журнала Cardiff Times, Psychology Now и многочисленных научных журналов.
10 самых больших телескопов на Земле
Как соотносятся друг с другом самые большие телескопы?
(Изображение предоставлено: Getty Images)
Крупнейшие телескопы в мире зачастую наиболее успешны в совершении новых космических открытий благодаря их способности собирать больше света и погружаться в историю Вселенной с впечатляющих расстояний.
Несмотря на то, что космические обсерватории, такие как космический телескоп им. Когда телескопы на Земля построены в хорошем месте, с широким обзором неба, они могут фокусироваться на ряде конкретных областей или событий — в отличие от космических телескопов, которые должны быть в нужном месте в нужное время.
Некоторые из крупнейших телескопов служат глазами Земли для изучения сверхновых, галактик и других удаленных объектов. Вот десять самых больших телескопов, работающих и строящихся сегодня.
Связанный: 15 потрясающих мест на Земле, которые выглядят так, как будто они с другой планеты
10. Хобби Эберли
Хобби-Эберли увидел свет в 1996 году. (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Техас, США
1 Тип:
Диаметр: 32 фута (10 метров)
До своего успеха в качестве одного из крупнейших в мире оптических телескопов конструкция Хобби Эберли была уникальной. Один элемент, который помог ему выделиться среди существующих телескопов, заключался в том, что его зеркало всегда наклонено на 55 градусов вверх от горизонта. Это может показаться ограничивающим, но его вращающийся механизм означает, что он все еще может наблюдать 70 процентов видимого неба. Зеркало телескопа имеет 91 шестиугольный сегмент для сбора видимого света.
Наиболее примечательным открытием, сделанным Хобби Эберли, был свет, исходящий от квазара , который находился так далеко, что возраст Земли составлял всего одну восьмую от нынешнего возраста, когда этот свет начал двигаться к Земле. Квазар — это невероятно яркий объект, который получает энергию от сверхмассивной черной дыры .
9. Телескопы Кека
Обсерватория Кека находится на высоте 13 599 футов (4 145 метров). (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Маунакеа, Гавайи
Тип: Оптический и инфракрасный
Диаметр: 32,8 фута (10 метров) Обсерватория Кека может заглянуть в космос дальше, чем знаменитый телескоп Хаббл. Это означает, что около четверти наблюдений, сделанных американскими астрономами, выполняются с помощью Кека, и он считается наиболее продуктивным с научной точки зрения из всех наземных телескопов.
Статьи по теме:
Объединяя оптические и инфракрасные телескопы, обсерватория производит четкие изображения в видимом спектре света, а также позволяет астрономам заглянуть глубже в космос с помощью инфракрасного излучения. Некоторые из невероятных изображений, обнаруженных этой комбинацией приборов, включают рождение звезд , которые могут производить видимое свечение, а также нагревать окружающий газ, который можно обнаружить с помощью инфракрасного излучения.
Обсерватория расположена недалеко от экватора на вершине спящего гавайского вулкана Мауна-Кеа. Каждый телескоп состоит из 36 зеркал, соединенных вместе в одну большую панель. Скрытые в изолированных куполах, два телескопа работают при температурах чуть ниже нуля, чтобы тепло не мешало инфракрасным изображениям.
8. Gran Telescopio Canarias (GTC)
Местоположение: LA Palma, Испания
Тип: Оптическая инфракрас
Диаметр: 34,1 футов (10,4 метра)
. Узнано. скопление галактик.
7. Южноафриканский большой телескоп (SALT)
SALT был построен в 2005 году. (Изображение предоставлено Getty images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Кару, Южная Африка
Тип: Оптический
Диаметр: 36 футов (11 метров)
Дизайн SALT почти идентичен Hobby Eberly, поскольку он был вдохновлен успехом своего предшественника. SALT имеет то же количество шестиугольных панелей, что и Hobby Eberly, но был переработан для улучшения поля зрения и качества изображения. Зеркала SALT также имеют более высокую чувствительность к коротким волнам из-за добавления к ним дополнительных слоев металла. Среди главных открытий SALT — первый белый карлик 9.0005 пульсар . Это быстро вращающаяся звезда, остаток белого карлика.
6. Большая миллиметровая решетка Атакама (ALMA)
В чилийской пустыне Атакама большую часть ночи безоблачно. (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Пустыня Атакама, Чили
Тип: Радио
Диаметр: 39,4 фута (12 метров) состоит из 9000MA 0
3
3 66 радиотелескопов, 54 из которых имеют диаметр 39,4 фута (12 метров), а остальные 12 — всего 23 фута (семь метров). В совокупности известные как астрономический интерферометр, каждая из этих антенн работает вместе для создания одного изображения. Когда этот массив используется в разных комбинациях, диапазон видимости меняется. Это необходимо для нацеливания на желаемые галактические области.
Одним из революционных открытий, сделанных ALMA, был самый далекий кислород в космосе. Это рекорд, который телескопы побили не раз. Самое дальнее обнаружение кислорода в космосе было на расстоянии 13,28 миллиарда световых лет на расстоянии , и доказательства этого были обнаружены ALMA в 2018 году. Из-за расширения Вселенной инфракрасный свет, излучаемый этим кислородом, был преобразован в микроволны, когда он растягивался. Сигнал поступил от ионизированного кислорода в галактике MACS1149.-JD1.
5. Гигантский телескоп Magellan (GMT)
Местоположение: Atacama Desert, Chile
Тип: Оптический
Диаметр: 80 футов (24,5 метра)
. , может создавать изображения в 10 раз четче, чем Хаббл.
4. Тридцатиметровый телескоп (ТМТ)
На этом рисунке показано, как может выглядеть законченная конструкция ТМТ.
(Изображение предоставлено TMT Observatory Corporation)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Мауна-Кеа, Гавайи
Тип: Оптически-инфракрасный
Диаметр: 98 футов (30 метров)
Институты естественных наук и Национальная астрономическая обсерватория), США (Калтех и Калифорнийский университет), Канады (Национальный исследовательский совет Канады), Китая (Национальные астрономические обсерватории Китайской академии наук) и Индии (Департамент науки и Технологии Индии).
Его название указывает на размер большого главного зеркала, которое будет состоять из 492 шестиугольных панелей. Между каждым 56,6-дюймовым (1,44-метровым) мозаичным зеркалом имеется зазор всего в 2,5 миллиметра (0,1 дюйма). Место установки этого телескопа находится на высоте 13 163 футов (4 012 метров) и будет использоваться для анализа 90 005 черных дыр, 90 006 в сердце 90 005 Млечного Пути, 90 006 и других галактик.
3. Массив квадратных километров (SKA)
Проект SKA является международным проектом. (Изображение предоставлено Getty Images)
(открывается в новой вкладке)
Местоположение: Австралия и Южная Африка
Тип: Фазированная решетка, радио
Диаметр: 512 x 49,2 фута (512 x 15 метров, хотя индивидуальный размер3)
каждый из этих телескопов не такой грандиозный, как некоторые из предыдущих, ожидаемый масштаб этой конструкции намного больше.
Регион Кару в Южной Африке и Мерчисон-Шир в Западной Австралии, выбранные из-за их чрезвычайно отдаленных земель, должны стать местом размещения массивных массивов радиотелескопов. В Австралии, где изначально планируется разместить самые крупные из этих объектов, будет 512 телескопических станций, а 200 — в Южной Африке.
По оценкам ученых, результатом этого проекта станут массивы телескопов, в 100 раз более чувствительные, чем сегодняшние топовые объекты, и обзор неба в раз в раз, что примерно в миллион раз быстрее. Планируемая дата завершения — 2028 год, и ожидается, что массивы будут использоваться около пяти десятилетий.
2. Чрезвычайно большой телескоп (ELT)
Название было изменено с Европейского чрезвычайно большого телескопа в 2017 году. (Изображение предоставлено Alamy)
(открывается в новой вкладке)
Местонахождение: Пустыня Атакама, Чили
Тип: Оптико-инфракрасный
Диаметр: 128 футов (39,3 метра) который должен быть завершен в 2027 году) также ставит перед собой чрезвычайно высокие цели. К ним относятся открытие планет земного типа и поиск жизни за пределами Солнечной системы .
Из-за значительной зеркальной поверхности площадью 10 527 квадратных футов (978 квадратных метров), ELT сможет собирать в 100 000 000 раз больше света, чем человеческий глаз. Телескоп будет заключен в огромный вращающийся купол высотой 262 фута (80 метров), который будет весить около 6000 тонн. Прочный фундамент для этого телескопа был заложен в начале 2022 года.
1. Сферический телескоп с 500-метровой апертурой (FAST)
Местонахождение: Гуйчжоу, Китай футов (500 метров)
FAST открылся в 2020 году и в настоящее время является крупнейшим в мире наземным телескопом с одной тарелкой.
Дополнительные ресурсы
Чтобы быть в курсе последних новостей о телескопе FAST, посетите веб-сайт FAST (откроется в новой вкладке). Кроме того, чтобы узнать больше о Тридцатиметровом телескопе, вы можете посетить веб-сайт Международной обсерватории TMT (откроется в новой вкладке).
Библиография
» Наверху над миром так высоко (откроется в новой вкладке)». В.М. Обсерватория Кека (2022 г.).
» Представляем Gran Telescopio CANARIAS (откроется в новой вкладке)». Гран Телескопио КАНАРИАС (2020).
«Южноафриканский телескоп , созданный по образцу телескопа Хобби-Эберли, видит первый свет (открывается в новой вкладке)». Пенсильванский государственный научный колледж Эберли (2005 г.).
» ALMA, В поисках нашего космического происхождения «. Европейская южная обсерватория (ESO) (2020 г.).
» ALMA нашла самый дальний кислород во Вселенной (открывается в новой вкладке)». ALMA (2018).
» TMT (тридцатиметровый телескоп) (открывается в новой вкладке)». Национальная астрономическая обсерватория Японии (NAOJ) (2022).
» SKA Project «. Телескоп SKA (2022).
» Грант в размере 5 миллионов фунтов стерлингов предоставлен компании Cavendish Astrophysics на создание «мозгов» крупнейшего в мире радиотелескопа «.