Ķīna pilnībā pasūtīja pasaulē lielāko radioteleskopu

Satura rādītājs:

Ķīna pilnībā pasūtīja pasaulē lielāko radioteleskopu
Ķīna pilnībā pasūtīja pasaulē lielāko radioteleskopu
Anonim

ĶTR beidzot ir pasūtījusi pasaulē lielāko un jutīgāko atsevišķo radioteleskopu. Viņš sola atklāt daudzus Visuma noslēpumus.

Milzu dzimšana

Šis ir FAST rīks. Tas ir saīsinājums no frāzes Piecsimt metru diafragmas sfēriskais teleskops, tas ir, "sfērisks radioteleskops ar piecsimt metru atvērumu". Šī ir milzīga "plāksne" 500 metru diametrā, kas atrodas dabiskā karsta ieplakā.

FAST pieder pasaules rekords apgabalā, apsteidzot tādus liela mēroga instrumentus kā amerikāņu Arecibo (300 metru diametrā) un Krievijas BSA (200 400 metru diametrā). Un tā kā radioteleskopa jutīgums ir tieši proporcionāls tā laukumam, FAST ir arī visjutīgākais pasaulē. Citiem vārdiem sakot, tas spēj atklāt ārkārtīgi blāvus objektus.

Tajā pašā laikā FAST saņem starojumu milzīgā viļņu garuma diapazonā: no 10 centimetriem līdz 4,3 metriem. Tādējādi tas aptver ievērojamu daļu no Zemes atmosfēras pārraidīto radioviļņu diapazona: no milimetra daļām līdz pirmajiem desmitiem metru.

Teleskopa spogulis sastāv no 4500 atsevišķām šūnām. Šī struktūra ļauj smalki pielāgot tās formu, kompensējot dažādas deformācijas.

Objekta celtniecība sākās 2011. Testa novērojumi tiek veikti kopš 2016. Un pirms dažām dienām teleskops beidzot tika nodots ekspluatācijā. Kā ziņo ziņu aģentūra Siņhua, visi teleskopa tehniskie rādītāji ir sasnieguši vai pārsnieguši plānoto līmeni.

Saskaņā ar publikāciju Universe Today, 2020. – 2024. Gadā FAST pārskatīs visu tai pieejamo debess zonu. Viņa redzes laukā nonāks daudzi kvazāri, radiogalaktikas, neitronu zvaigznes, kosmiskie meistari un tā tālāk.

Šajā gadījumā puse teleskopa novērošanas laika tiks veltīta aptaujai, bet otra puse tiks atvēlēta citiem uzdevumiem. Pastāstīsim jums vairāk par viņiem.

Matērijas kartes Visumā

Gandrīz 80% Visuma atomu kodolu atrodas starpgalaktiskajā gāzē, vēl 10% - starpzvaigžņu gāzē. Tas ir, uzdevums izveidot atomu izplatības karti Visumā būtībā ir samazināts līdz starpgalaktisko gāzu kartēšanai. Pēdējais ir labi sajaukts ar 75% ūdeņraža un 23% hēlija.

Par laimi astronomiem, ūdeņraža atomi izstaro 21 centimetru garus radioviļņus. Tāpēc ārkārtēja jutība ļaus FAST izveidot liela mēroga matērijas sadalījuma kartes lielā daļā novērotās telpas.

Šāda informācija ļaus pārbaudīt Visuma izplešanās modeļus un gravitācijas teoriju, noskaidrot tumšās enerģijas jēdzienu un, iespējams, pat atrast papildu dimensijas.

FAST izveidos detalizētākas kartes vietējai galaktiku grupai. Cita starpā tas ļaus mums pārbaudīt mūsu idejas par tumšās vielas dabu.

Ļaujiet mums paskaidrot. Tiek uzskatīts, ka tā ir tumšā matērija, kas savās gravitācijas ietekmē ir savākusies mūsdienu galaktiku embrijos. Tās pievilcība uzkrāja gāzi ap šiem puduriem, no kuriem vēlāk tika izveidotas zvaigznes.

Šeit slēpjas problēma. Saskaņā ar aukstās tumšās vielas modeli (vispopulārākais speciālistu vidū) Vietējā grupā vajadzēja izveidoties vairākiem tūkstošiem galaktiku. Tiek novēroti tikai aptuveni divdesmit. Kur ir pārējie?

Pastāv hipotēze, ka viss pārējais ir tumšas galaktikas. Tas ir hipotētisko galaktiku nosaukums, kurās zvaigznes neveidojas pārāk zema matērijas blīvuma dēļ. Šādas sistēmas sastāv tikai no tumšās vielas un gāzes, ko piesaista tās smagums, galvenokārt ūdeņradis.

Līdz šim tumšās galaktikas ir tikai teorētisku konstrukciju auglis. Atrastas tikai dažas sistēmas, kas ir ārkārtīgi nabadzīgas zvaigznēs. Tomēr FAST jutībai vajadzētu būt pietiekamai, lai atklātu šo spoku galaktiku leģionus vietējā grupā. Pietiks tikai ar dažām minūtēm signāla uzkrāšanās, lai atrastu atomu ūdeņraža mākoni ar desmit tūkstošu saules masu.

Ja novērojumi parādīs, ka Vietējā grupā nav tumšā galaktiku vajadzīgajā daudzumā, zinātniekiem būs jāpārskata savi priekšstati par tumšās vielas dabu.

Image
Image

Milzu teleskopa spogulis atrodas dabiskā karsta ieplakā.

EPA foto.

Kosmosa bākas

Paredzams, ka FAST palīdzēs atklāt daudzus radio pulsārus. "Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) par tiem pastāstīja sīkāk. Atgādiniet, ka tās ir neitronu zvaigznes, kas šaurā starā izstaro radioviļņus.

Saskaņā ar teorētiskiem aprēķiniem galaktikā ir aptuveni miljards neitronu zvaigžņu, ieskaitot līdz 200 000 aktīvo pulsāru. Tajā pašā laikā novērotāji joprojām apzinās tikai aptuveni trīs tūkstošus šo apbrīnojamo objektu.

Pat testa novērošanas režīmā, kurā FAST darbojas kopš 2016. gada, viņš palīdzēja atklāt 102 jaunus pulsārus. Tas ir vairāk nekā visas pētnieku grupas no Eiropas un Amerikas Savienotajām Valstīm, kas atrastas visos instrumentos tajā pašā laika posmā.

Eksperti uzskata, ka pilngadīgas darbības gads būs pietiekams, lai jaunais teleskops atklātu aptuveni tūkstoti jaunu neitronu zvaigžņu.

Lāzeri un molekulas

Vēl viena intriģējoša novērošanas objektu klase ir kosmosa meistari, tas ir, dabiskie radio lāzeri. Meistaru darbības mehānisms Piena ceļā speciālistiem ir vairāk vai mazāk skaidrs, lai gan arī šeit ir jāprecizē daudzas detaļas. Bet ārkārtīgi spēcīgie megameistari, kas mirgo citu galaktiku kodolos, praktiski ir Terra Incognita. Lai gan šie objekti ir zināmi apmēram 40 gadus, astronomi joprojām nezina, kādi procesi tos virza.

Zinātnieki cer, ka FAST palīdzēs izgaismot arī šo noslēpumu. Jo īpaši tai ir iespēja kļūt par pirmo teleskopu, kas atklāj megamaseru, kura pamatā ir metanols (līdz šim šī molekula ir izpaudusies tikai pieticīgākos meistaros).

Starp citu, par molekulām. 14 molekulu spektrālās līnijas ietilpst teleskopa diapazonā. Jo īpaši instrumenta milzīgā jutība ļaus meklēt sarežģītas organiskās vielas Galaktikā. Šādiem novērojumiem vajadzētu sniegt nenovērtējamu informāciju par starpzvaigžņu vides eksotisko ķīmiju. Tieši viņā slēpjas dzīvības izcelsmes atslēga.

Kopā ar visu Austrumu

Visbeidzot, FAST var kļūt par pamatu liela mēroga radioteleskopu tīklam, kas darbojas kā viens instruments (radiointerferometrs). Šādas sistēmas nodrošina milzīgu izšķirtspēju (spēju atšķirt smalkas detaļas). Piemēram, tieši šāds tīkls ļāva 2019. gadā iegūt ilgi gaidīto melnā cauruma attēlu.

Parasti šādā shēmā tiek izcelts liels galvenais teleskops, bet pārējie darbojas kā palīgelementi. Šajā gadījumā visiem instrumentiem jāatrodas, vienkārši runājot, vienā zemeslodes pusē.

Melnā cauruma "attēlošanas" gadījumā pirmo vijoli spēlēja ALMA instruments, kas atrodas Čīlē. Tāpēc tīklā varēja iekļaut tikai Rietumu puslodes teleskopus.

FAST var kļūt par interferometra centru, kurā tiks integrēti Ķīnas, Indijas, Japānas un Krievijas radioteleskopi. Tam var pieslēgties arī instrumenti no Austrumeiropas. Jaunā liela mēroga interferometriskā sistēma var arī dot cilvēcei daudz pārsteidzošu atklājumu.

Ieteicams: