Η Κίνα ανέθεσε πλήρως το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο

Πίνακας περιεχομένων:

Η Κίνα ανέθεσε πλήρως το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο
Η Κίνα ανέθεσε πλήρως το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο
Anonim

Η ΛΔΚ ανέθεσε τελικά το μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο ενιαίο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο. Υπόσχεται να αποκαλύψει πολλά μυστικά του σύμπαντος.

Η γέννηση ενός γίγαντα

Αυτό είναι το γρήγορο εργαλείο. Πρόκειται για συντομογραφία της φράσης Πεντακόσια μέτρα διάφραγμα Σφαιρικό τηλεσκόπιο, δηλαδή "Σφαιρικό ραδιοτηλεσκόπιο με διάφραγμα πεντακοσίων μέτρων". Πρόκειται για μια τεράστια «πλάκα» διαμέτρου 500 μέτρων, που βρίσκεται σε μια φυσική καρστική κατάθλιψη.

Το FAST κατέχει παγκόσμιο ρεκόρ στην περιοχή, ξεπερνώντας μεγάλης κλίμακας όργανα όπως το αμερικανικό Arecibo (300 μέτρα σε διάμετρο) και το ρωσικό BSA (200 400 μέτρα σε διάμετρο). Και δεδομένου ότι η ευαισθησία ενός ραδιοτηλεσκοπίου είναι ευθέως ανάλογη με την περιοχή του, το FAST είναι επίσης το πιο ευαίσθητο στον κόσμο. Με άλλα λόγια, είναι σε θέση να ανιχνεύσει εξαιρετικά αμυδρά αντικείμενα.

Ταυτόχρονα, το FAST δέχεται ακτινοβολία σε ένα τεράστιο εύρος μήκους κύματος: από 10 εκατοστά έως 4,3 μέτρα. Έτσι, καλύπτει ένα σημαντικό μέρος του εύρους των ραδιοκυμάτων που μεταδίδονται από την ατμόσφαιρα της γης: από κλάσματα του χιλιοστού έως τις πρώτες δεκάδες μέτρα.

Ο καθρέφτης του τηλεσκοπίου αποτελείται από 4.500 μεμονωμένα κύτταρα. Αυτή η δομή σας επιτρέπει να ρυθμίσετε λεπτομερώς το σχήμα της, αντισταθμίζοντας διάφορες παραμορφώσεις.

Η κατασκευή της εγκατάστασης ξεκίνησε το 2011. Οι παρατηρήσεις δοκιμών πραγματοποιούνται από το 2016. Και πριν από λίγες ημέρες, το τηλεσκόπιο τέθηκε τελικά σε λειτουργία. Σύμφωνα με το πρακτορείο ειδήσεων Xinhua, όλοι οι τεχνικοί δείκτες του τηλεσκοπίου έχουν φτάσει ή ξεπεράσει το προβλεπόμενο επίπεδο.

Σύμφωνα με τη δημοσίευση Universe Today, το 2020-2024 το FAST θα αναθεωρήσει ολόκληρη την περιοχή του ουρανού που διαθέτει. Πολυάριθμοι κβάζαρ, ραδιογαλαξίες, αστέρια νετρονίων, κοσμικοί μασέρ και ούτω καθεξής θα πέσουν στο οπτικό του πεδίο.

Σε αυτή την περίπτωση, ο μισός χρόνος παρατήρησης του τηλεσκοπίου θα δαπανηθεί για την έρευνα και το άλλο μισό θα διατεθεί για άλλες εργασίες. Ας σας πούμε περισσότερα για αυτά.

Χάρτες της ύλης στο σύμπαν

Σχεδόν το 80% των ατομικών πυρήνων στο Σύμπαν βρίσκονται στο διαγαλαξιακό αέριο, άλλο 10% - στο διαστρικό αέριο. Δηλαδή, το έργο της δημιουργίας ενός χάρτη της κατανομής των ατόμων στο Σύμπαν περιορίζεται βασικά στη χαρτογράφηση του διαγαλαξιακού αερίου. Το τελευταίο είναι 75% υδρογόνο και 23% ήλιο καλά αναμεμειγμένο με αυτό.

Ευτυχώς για τους αστρονόμους, τα άτομα υδρογόνου εκπέμπουν ραδιοκύματα μήκους 21 εκατοστών. Επομένως, η υπερβολική ευαισθησία θα επιτρέψει στο FAST να κατασκευάσει χάρτες μεγάλης κλίμακας της κατανομής της ύλης σε μεγάλο μέρος του παρατηρούμενου χώρου.

Τέτοιες πληροφορίες θα επιτρέψουν τον έλεγχο των μοντέλων διαστολής του Σύμπαντος και τη θεωρία της βαρύτητας, την αποσαφήνιση της έννοιας της σκοτεινής ενέργειας, και πιθανώς ακόμη και την εύρεση πρόσθετων διαστάσεων.

Το FAST θα δημιουργήσει πιο λεπτομερείς χάρτες για την Τοπική Ομάδα Γαλαξιών. Μεταξύ άλλων, αυτό θα μας επιτρέψει να δοκιμάσουμε τις ιδέες μας για τη φύση της σκοτεινής ύλης.

Ας εξηγήσουμε. Πιστεύεται ότι είναι σκοτεινή ύλη που έχει συγκεντρωθεί υπό την επίδραση της δικής της βαρύτητας στα έμβρυα των σύγχρονων γαλαξιών. Η έλξη του συσσώρευσε αέριο γύρω από αυτές τις συστάδες, από τις οποίες στη συνέχεια σχηματίστηκαν αστέρια.

Εδώ βρίσκεται το πρόβλημα. Σύμφωνα με το μοντέλο της ψυχρής σκοτεινής ύλης (το πιο δημοφιλές μεταξύ των ειδικών), αρκετές χιλιάδες γαλαξίες θα έπρεπε να έχουν σχηματιστεί στην Τοπική Ομάδα. Παρατηρούνται μόνο είκοσι περίπου. Πού είναι οι άλλοι;

Υπάρχει μια υπόθεση ότι όλα τα άλλα είναι σκοτεινοί γαλαξίες. Αυτό είναι το όνομα των υποθετικών γαλαξιών στους οποίους τα άστρα δεν σχηματίζονται καθόλου λόγω της πολύ χαμηλής πυκνότητας της ύλης. Τέτοια συστήματα αποτελούνται μόνο από σκοτεινή ύλη και αέριο που έλκονται από τη βαρύτητά της, κυρίως υδρογόνο.

Μέχρι στιγμής, οι σκοτεινοί γαλαξίες είναι μόνο καρπός θεωρητικών κατασκευών. Βρέθηκαν μόνο μερικά συστήματα εξαιρετικά φτωχά σε αστέρια. Ωστόσο, η ευαισθησία FAST πρέπει να είναι επαρκής για την ανίχνευση λεγεώνων αυτών των γαλαξιών φαντασμάτων στην Τοπική Ομάδα. Μόνο λίγα λεπτά συσσώρευσης σήματος θα είναι αρκετά για να βρεθεί ένα σύννεφο ατομικού υδρογόνου με μάζα δέκα χιλιάδων ήλιων.

Εάν οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι δεν υπάρχουν σκοτεινοί γαλαξίες στην Τοπική Ομάδα στην απαιτούμενη ποσότητα, οι επιστήμονες θα πρέπει να επανεξετάσουν τις ιδέες τους σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης.

Image
Image

Ο γιγάντιος καθρέφτης τηλεσκοπίου βρίσκεται σε μια φυσική καρστική κατάθλιψη.

Φωτογραφία από την EPA.

Διαστημικοί φάροι

Το FAST αναμένεται να βοηθήσει στην ανακάλυψη πολλών ραδιοπάλσαρ. Το "Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) είπε γι 'αυτά λεπτομερώς. Θυμηθείτε ότι πρόκειται για αστέρια νετρονίων που εκπέμπουν ραδιοκύματα σε στενή δέσμη.

Σύμφωνα με θεωρητικές εκτιμήσεις, υπάρχουν περίπου ένα δισεκατομμύριο αστέρια νετρονίων στον Γαλαξία, συμπεριλαμβανομένων έως και 200.000 ενεργών πάλσαρ. Ταυτόχρονα, οι παρατηρητές εξακολουθούν να γνωρίζουν μόνο περίπου τρεις χιλιάδες από αυτά τα καταπληκτικά αντικείμενα.

Ακόμα και στη λειτουργία παρατήρησης δοκιμής, στην οποία ήταν το FAST από το 2016, βοήθησε στην ανακάλυψη 102 νέων πάλσαρ. Αυτό είναι περισσότερο από όλες τις ερευνητικές ομάδες από την Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες που βρέθηκαν σε όλα τα όργανα την ίδια περίοδο.

Οι ειδικοί πιστεύουν ότι ένα έτος πλήρους λειτουργίας θα είναι αρκετό για το νέο τηλεσκόπιο να ανακαλύψει περίπου χίλια νέα αστέρια νετρονίων.

Λέιζερ και μόρια

Μια άλλη ενδιαφέρουσα κατηγορία αντικειμένων παρατήρησης είναι οι διαστημικοί μηχανισμοί, δηλαδή τα φυσικά ραδιολέιζερ. Ο μηχανισμός λειτουργίας των μασέρ στον Γαλαξία είναι λίγο πολύ σαφής στους ειδικούς, αν και εδώ, επίσης, πρέπει να διευκρινιστούν πολλές λεπτομέρειες. Αλλά οι εξαιρετικά ισχυροί μεγαμεριστές που αναβοσβήνουν στους πυρήνες άλλων γαλαξιών είναι πρακτικά Terra Incognita. Αν και αυτά τα αντικείμενα είναι γνωστά εδώ και περίπου 40 χρόνια, οι αστρονόμοι εξακολουθούν να μην γνωρίζουν ποιες διαδικασίες τα οδηγούν.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι το FAST θα βοηθήσει να ρίξει φως και σε αυτό το μυστήριο. Συγκεκριμένα, έχει την ευκαιρία να γίνει το πρώτο τηλεσκόπιο που ανίχνευσε έναν μεγαμεριστή με βάση τη μεθανόλη (μέχρι στιγμής, αυτό το μόριο έχει εκδηλωθεί μόνο σε πιο μετριοπαθείς μηχανισμούς).

Παρεμπιπτόντως, σχετικά με τα μόρια. Φασματικές γραμμές 14 μορίων εμπίπτουν στην εμβέλεια του τηλεσκοπίου. Ειδικότερα, η τρομερή ευαισθησία του οργάνου θα επιτρέψει την αναζήτηση σύνθετων οργανικών στο Γαλαξία. Τέτοιες παρατηρήσεις θα πρέπει να παρέχουν ανεκτίμητες πληροφορίες σχετικά με την εξωτική χημεία του διαστρικού μέσου. Είναι μέσα της που κρύβεται το κλειδί για την προέλευση της ζωής.

Μαζί με όλη την Ανατολή

Τέλος, το FAST μπορεί να γίνει η βάση για ένα δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων μεγάλης κλίμακας που λειτουργεί ως ένα μόνο όργανο (ραδιοσυμβολόμετρο). Τέτοια συστήματα παρέχουν τρομερή ανάλυση (δυνατότητα διάκρισης λεπτών λεπτομερειών). Για παράδειγμα, ήταν ένα τέτοιο δίκτυο που επέτρεψε τη λήψη της πολυαναμενόμενης εικόνας μιας μαύρης τρύπας το 2019.

Συνήθως σε ένα τέτοιο σχήμα, επισημαίνεται ένα μεγάλο κύριο τηλεσκόπιο και τα υπόλοιπα λειτουργούν ως βοηθητικά στοιχεία. Σε αυτή την περίπτωση, όλα τα εργαλεία θα πρέπει να βρίσκονται, απλά μιλώντας, στη μία πλευρά του πλανήτη.

Στην περίπτωση της «απεικόνισης» μιας μαύρης τρύπας, το πρώτο βιολί έπαιξε το όργανο ALMA που βρίσκεται στη Χιλή. Επομένως, μόνο τα τηλεσκόπια του Δυτικού Ημισφαιρίου θα μπορούσαν να συμπεριληφθούν στο δίκτυο.

Το FAST μπορεί να γίνει το κέντρο ενός παρεμβολόμετρου που θα ενσωματώνει κινεζικά, ινδικά, ιαπωνικά και ρωσικά ραδιοτηλεσκόπια. Όργανα από την Ανατολική Ευρώπη μπορούν επίσης να συνδεθούν με αυτό. Το νέο ιντερφερόμετρο μεγάλης κλίμακας σύστημα μπορεί επίσης να φέρει πολλές εκπληκτικές ανακαλύψεις στην ανθρωπότητα.

Συνιστάται: