45-erių metų teleskopas ketina įsigyti aukštųjų technologijų atnaujinimą, kuris leis ieškoti atsakymų į labiausiai gluminančius astronomijos klausimus, įskaitant tamsiosios energijos egzistavimą, hipotetinę nematomą jėgą, kuri gali paskatinti visata.
Nicholas U. Mayall teleskopas Arizonoje uždarė anksčiau šią savaitę, kad būtų pasirengta įdiegti 9 tonų įtaisą, kuriame bus 5000 pieštuko dydžio robotų, nukreiptų į šviesolaidinius jutiklius tolimose galaktikose.
Kas 20 minučių pasisukantys robotai persikels į kitą vietą, kad instrumentas, vadinamas Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), galėtų užfiksuoti naują dangaus dalį. Dešimt ypač galingų instrumentų, vadinamų spektrografais, analizuos jutiklių užfiksuotų tolimų objektų šviesą ir sukurs tai, kas iki šiol buvo apibūdinta kaip didžiausias ir išsamiausias 3D visatos žemėlapis.
„Pradėjome nuo koncepcinio instrumento projekto 2010 m.“, - pranešime teigė Josephas Silberis, DESI projekto inžinierius, dirbantis Kalifornijos universiteto Lawrence'o Berkeley laboratorijoje. "Tai pagrįsta mokslu, kuris buvo atliktas naudojant Baryono osciliacijos spektroskopinio tyrimo (BOSS) instrumentą. Tačiau viskas padaryta robotizuotai, o ne rankiniu būdu."
Instrumentas „BOSS“, esančiame Apache Point observatorijoje Naujojoje Meksikoje, turi 1 000 optinių skaidulų, galinčių aptikti šviesos signalus iš artimiausių ir tolimiausių galaktikų. DESI inžinieriai panaudojo penkis kartus daugiau pluošto. BOSS tyrinėtojai turi naudoti metalines plokšteles su kruopščiai išgręžtomis skylėmis, kad optinės skaidulos būtų nukreiptos link savo taikinių. Kiekvienai dangaus daliai, kurią jie nori atvaizduoti, inžinieriai turi sukurti naujas plokšteles ir pritvirtinti jas prie teleskopo. DESI atveju robotai atliks visą sunkų darbą, žymiai padidindami nuskaitymo greitį, teigė tyrėjai.
„Yra 5000 atskirų robotų ir kiekvienas iš jų varo po vieną optinį pluoštą“, - „Silber“ pasakojo „Live Science“. "Optinis pluoštas bus nukreiptas apie 50 metrų teleskopu žemyn į atskirą patalpą, kur yra įmontuoti šie labai dideli ir jautrūs spektrografiniai prietaisai."
Išmatuodami, kaip keičiasi šviesos, sklindančios iš tolimų galaktikų (ar bet kurio dangaus objekto), bangos ilgis, tyrėjai galės išsiaiškinti, kaip toli jos yra ir kaip greitai galaktikos tolsta. Kai objektas tolsta nuo mūsų, jo šviesa pasislenka link raudonos šviesos spektro dalies (ilgesnis bangos ilgis), todėl ji vadinama raudonuoju poslinkiu.
Žemėlapio dydis ir sudėtingumas padės mokslininkams suprasti, kaip tamsi energija ir gravitacija konkuruoja per visą Visatos evoliuciją. Tamsi energija yra dar neįrodyta jėga, konkuruojanti su gravitacija ir sukelianti greitėjantį Visatos plėtimąsi. Manoma, kad tamsi energija sudaro iki 68 procentų visos energijos, esančios visatoje.
Prietaiso jautrumas leis astronomams pamatyti galaktikas taip toli, kad jų šviesa keliauja į Žemę daugelį milijardų metų. Tyrėjai teigė, kad instrumentas, pažvelgęs į tai, kiek laiko prireikia, kad jį pasiektumėte, leis jiems pamatyti dar 11 milijardų metų.
„Vienas iš pagrindinių būdų, kaip sužinoti apie neregėtą visatą, yra subtilus poveikis galaktikų sankaupoms“, - sakė „DESI Collaboration“ atstovas spaudai Danielis Eizenšteinas iš Harvardo universiteto. "Nauji DESI žemėlapiai suteiks išskirtinį naują jautrumo lygį mūsų kosmologijos tyrime."
Per savo planuojamus penkerius veiklos metus DESI išmatuos maždaug 30 milijonų galaktikų ir kvazarų - supermasyvių juodųjų skylių, apsuptų aplink orbitą skriejančios medžiagos diską - greitį, teigia DESI projekto mokslininkė Brenna Flaugher, vadovaujanti Fermi nacionalinio greitintuvo astrofizikos skyriui. Laboratorija.
„Vietoj vieno kartu mes galime išmatuoti 5000 galaktikų greitį vienu metu“, - sakė ji.
Priemonė, 71 tyrimų instituto bendradarbiavimas, užfiksuos apie 10 kartų daugiau duomenų nei jo pirmtakas BOSS.
„Šis projektas yra skirtas generuoti didžiulius duomenų kiekius“, - sakė DESI direktorius Michaelas Levi iš Energetikos departamento Lawrence Berkeley nacionalinės laboratorijos (Berkeley Lab), kuri vadovauja projektui. Tyrėjai panaudos duomenis kompiuteriniame visatų modeliavime.
Silberis ir jo komanda jau pagamino 3000 padėties nustatymo robotų ir sumontavo juos į pleišto formos žiedlapius, kurie bus įstatyti į instrumento židinio plokštumą. Šeši DESI objektyvai šiuo metu yra galutinai apdorojami Londono universiteto koledže ir bus pristatyti į JAV šį pavasarį, kad būtų galima pradėti komponentų montavimą.
Tikimasi, kad DESI pirmuosius matavimus atliks 2019 m. Pavasarį.
