Гигантский гавайский телескоп сфокусируется на загадках Вселенной

Ожидается, что ученые изучат эти и другие фундаментальные вопросы о Вселенной, когда заглянут вглубь ночного неба, используя новый телескоп, расположившийся на вершине самой высокой горы Гавайев.

Пока Тридцатиметровый телескоп (Thirty Meter Telescope, TMT) находится в процессе строительства. А протестующие из числа коренных жителей Гавайских островов пытались помешать его началу (15 июля), перекрыв дорогу к горе. Они уверены, что установка еще одной обсерватории на вершине Мауна-Кеа еще больше осквернит место, которое они считают священным. Активисты боролись с телескопом, стоимостью 1,4 миллиарда долларов, но Верховный суд штата постановил, что его можно построить.

Вот несколько ответов на вопросы об этом гиганте.

Почему телескоп будет таким мощным?

Большой размер зеркала телескопа означает, что он будет собирать больше света, позволяя ему видеть слабые, далекие объекты, такие как звезды и галактики, возраст которых достигает 13 миллиардов лет.

Телескоп получил свое название от размера зеркала, которое будет 30 метров (98 футов) в диаметре. Это в 3 раза шире, чем у самого большого в мире телескопа видимого света. Адаптивная оптика исправит эффект размытия из-за земной атмосферы.

Телескоп будет более чем в 200 раз более чувствительным, чем нынешние телескопы, и способен видеть объекты в 12 раз четче, чем космический телескоп Хаббл.

Какие исследования будет проводить телескоп?

«Далекие планеты. За последние 20 лет астрономы обнаружили, что для планет характерно вращаться вокруг других звезд во Вселенной. Но они мало знают о том, на что похожи эти экзопланеты. Новый телескоп позволит ученым определить, содержит ли их атмосфера водяной пар или метан, что может указывать на наличие жизни. Впервые в истории мы сможем обнаружить внеземную жизнь», - сказал Кристоф Думас, руководитель отдела TMT.

Новый телескоп будет использовать специальную оптику для подавления света звезд. Он сравнил технику с тем, как можно закрыть большим пальцем яркий уличный фонарь на расстоянии, а затем увидел насекомых, кружащихся в тусклом свете.

Черные дыры. Черные дыры в центре большинства галактик настолько плотные, что ничто не может избежать их гравитационного притяжения. Андреа Гез, профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, открывшая черную дыру нашей галактики, сказала, что по мнению ученых, черные дыры играют фундаментальную роль в том, как галактики образуются и развиваются. Но до сих пор астрономам удалось детально наблюдать эту динамику только в Млечном Пути, потому что следующая галактика находится в 100 раз дальше.

Тридцатиметровый телескоп позволит ученым более детально изучить больше галактик и больше черных дыр.

Это также может поможет им понять гравитацию. Те, кто сомневается в важности, должны знать, что карты с поддержкой GPS на мобильных телефонах основаны на теориях Эйнштейна о гравитации.

«Мы думаем об этих вещах как об эзотерике. Но на самом деле, в итоге, они оказывают глубокое влияние на нашу жизнь», сказала Гез.

Темная материя и темная энергия. По словам Думаса, люди видят только около 4% всей материи во Вселенной. Темная энергия составляет около трех четвертей, а темная материя - остальное. Ни того, ни другого не видно.

«Мы понятия не имеем, что такое темная материя, и понятия не имеем, что такое темная энергия. Это большая дилемма в современном мире», - сказал Думас.

Поскольку масса деформирует пространство и свет, новый телескоп позволит измерить, как темная материя влияет на свет. Это можно сделать, изучая свет от далеких галактик. Свет будет проходить разными путями к телескопу, создавая разные изображения одного и того же объекта.

Почему Мауна-Кеа?

Погода на вершине Мауна-Кеа, как правило, идеальна для наблюдения за небом. На высоте более 4 км (14 000 футов) его пик обычно находится над облаками. Благодаря океану вокруг воздушные потоки более гладкие, и тут самая сухая атмосфера в сравнении с возможными местами.

Гора уже является домом для 13 других телескопов.

Гез использовала обсерваторию Кека, чтобы найти черную дыру нашей галактики. Другие открытия, приписываемые этим местам на протяжении многих лет, включают в себя первые изображения экзопланет и обнаружение Оумуамуа, первого объекта из межзвездного пространства, который оказался кометой из далекой звездной системы.

Следующие телескопы поколения

Два других гигантских телескопа строятся в Чили, где также есть отличные условия для астрономии.

Европейский экстремально большой телескоп (European Extremely Large Telescope, E-ELT) будет иметь основное зеркало диаметром 39 метров или 128 футов. Зеркало Гигантского Магелланова телескопа (Giant Magellan Telescope, GMT) будет 24,5 метра или 80 футов в диаметре.

Тридцатиметровый телескоп - единственный, который предполагается построить в Северном полушарии. Поскольку разные точки на Земле смотрят на разные части неба, наземные телескопы следующего поколения обеспечат ученым возможность видеть всю Вселенную.

Университеты и национальные обсерватории, поддерживающие строительство Тридцатиметрового телескопа, выбрали испанские Канарские острова в качестве резервной площадки на случай, если строительство на Гавайях будет невозможно.