Kina tok fullt i bruk verdens største radioteleskop

Innholdsfortegnelse:

Kina tok fullt i bruk verdens største radioteleskop
Kina tok fullt i bruk verdens største radioteleskop
Anonim

Kina har endelig bestilt verdens største og mest følsomme enkeltradioteleskop. Han lover å avsløre mange hemmeligheter i universet.

Fødsel av en gigant

Dette er det RASKE verktøyet. Dette er en forkortelse av uttrykket Fem hundre meter blender sfærisk teleskop, det vil si "Sfærisk radio teleskop med en fem hundre meter blender." Dette er en enorm "tallerken" 500 meter i diameter, som ligger i en naturlig karstdepresjon.

FAST har verdensrekord i areal og forbikjør slike store instrumenter som amerikanske Arecibo (300 meter i diameter) og den russiske BSA (200 400 meter i diameter). Og siden følsomheten til et radioteleskop er direkte proporsjonal med arealet, er FAST også den mest følsomme i verden. Med andre ord, den er i stand til å oppdage ekstremt svake objekter.

Samtidig mottar FAST stråling i et stort bølgelengdeområde: fra 10 centimeter til 4,3 meter. Dermed dekker den en betydelig del av rekkevidden av radiobølger som overføres av jordens atmosfære: fra brøkdeler av en millimeter til de første titalls meter.

Teleskopspeilet består av 4500 individuelle celler. Denne strukturen lar deg finjustere formen, og kompensere for forskjellige deformasjoner.

Byggingen av anlegget begynte i 2011. Testobservasjoner har blitt utført siden 2016. Og for noen dager siden ble teleskopet endelig satt i drift. I følge nyhetsbyrået Xinhua har alle tekniske indikatorer for teleskopet nådd eller overskredet det planlagte nivået.

I følge Universe Today-publikasjonen, vil FAST i 2020-2024 gjennomgå hele himmelområdet som er tilgjengelig for det. Tallrike kvasarer, radiogalakser, nøytronstjerner, kosmiske masere og så videre vil falle inn i synsfeltet hans.

I dette tilfellet vil halvparten av teleskopets observasjonstid bli brukt på undersøkelsen, og den andre halvparten vil bli tildelt andre oppgaver. La oss fortelle deg mer om dem.

Kart over materien i universet

Nesten 80% av atomkjernene i universet er i intergalaktisk gass, ytterligere 10% - i interstellar gass. Det vil si at oppgaven med å lage et kart over fordelingen av atomer i universet i utgangspunktet reduseres til å kartlegge den intergalaktiske gassen. Sistnevnte er 75% hydrogen og 23% helium godt blandet med det.

Heldigvis for astronomer avgir hydrogenatomer radiobølger som er 21 centimeter lange. Derfor vil ekstrem følsomhet tillate FAST å bygge store kart over fordelingen av materie i en stor del av det observerte rommet.

Slik informasjon vil tillate å sjekke universets ekspansjonsmodeller og gravitasjonsteorien, klargjøre begrepet mørk energi og muligens til og med finne ytterligere dimensjoner.

FAST vil bygge mer detaljerte kart for den lokale gruppen av galakser. Blant annet vil dette tillate oss å teste våre ideer om mørk materie.

La oss forklare. Det antas at det er mørk materie som har samlet seg under påvirkning av sin egen tyngdekraft i embryoene til moderne galakser. Dens tiltrekning akkumulerte gass rundt disse klumpene, hvorfra stjerner senere ble dannet.

Det er her problemet ligger. I henhold til modellen for kald mørk materie (den mest populære blant spesialister) burde flere tusen galakser ha dannet seg i den lokale gruppen. Bare rundt tjue blir observert. Hvor er de andre?

Det er en hypotese om at alt annet er mørke galakser. Dette er navnet på hypotetiske galakser der stjerner ikke dannes i det hele tatt på grunn av for lav tetthet av materie. Slike systemer består bare av mørkt materiale og gass tiltrukket av tyngdekraften, hovedsakelig hydrogen.

Så langt er mørke galakser bare frukten av teoretiske konstruksjoner. Fant bare noen få systemer ekstremt dårlige i stjerner. Den RASKE sensitiviteten bør imidlertid være tilstrekkelig til å oppdage legioner av disse spøkelsesgalakser i den lokale gruppen. Bare noen få minutter med signalakkumulering vil være nok til å finne en sky av atomisk hydrogen med en masse på ti tusen soler.

Hvis observasjoner viser at det ikke er noen mørke galakser i den lokale gruppen i den nødvendige mengden, må forskere revurdere ideene sine om naturen til mørk materie.

Image
Image

Det gigantiske teleskopspeilet ligger i en naturlig karstdepresjon.

Bilde av EPA.

Romfyr

FAST forventes å hjelpe til med å oppdage mange radiopulsarer. "Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) fortalte detaljert om dem. Husk at dette er nøytronstjerner som avgir radiobølger i en smal stråle.

Ifølge teoretiske estimater er det omtrent en milliard nøytronstjerner i galaksen, inkludert opptil 200 000 aktive pulsarer. Samtidig er observatører fremdeles klar over bare tre tusen av disse fantastiske objektene.

Selv i testobservasjonsmodusen, som FAST har vært i siden 2016, hjalp han med å oppdage 102 nye pulsarer. Dette er mer enn alle forskningsteam fra Europa og USA funnet på alle instrumenter i samme periode.

Eksperter mener at et år med fullverdig drift vil være nok til at det nye teleskopet oppdager omtrent tusen nye nøytronstjerner.

Lasere og molekyler

En annen spennende klasse observasjonsobjekter er rommasere, det vil si naturlige radiolasere. Mekanismen for maskere i Melkeveien er mer eller mindre klar for spesialister, selv om også her må mange detaljer avklares. Men de ekstremt kraftige megamaserne som blinker i kjernene til andre galakser er praktisk talt Terra Incognita. Selv om disse objektene har vært kjent i omtrent 40 år, vet astronomer fremdeles ikke hvilke prosesser som driver dem.

Forskere håper FAST også vil bidra til å belyse dette mysteriet. Spesielt har den en sjanse til å bli det første teleskopet som oppdager en metanolbasert megamaser (så langt har dette molekylet bare vist seg i mer beskjedne masere).

Forresten, om molekyler. Spektrale linjer med 14 molekyler faller innenfor teleskopets rekkevidde. Spesielt vil instrumentets enorme følsomhet gjøre det mulig å søke etter komplekse organiske stoffer i galaksen. Slike observasjoner bør gi uvurderlig informasjon om den eksotiske kjemien til det interstellare mediet. Det er i henne nøkkelen til livets opprinnelse er skjult.

Sammen med hele Østen

Til slutt kan FAST bli grunnlaget for et stort nettverk av radioteleskoper som fungerer som et enkelt instrument (radiointerferometer). Slike systemer gir enorm oppløsning (muligheten til å skille fine detaljer). For eksempel var det et slikt nettverk som tillot det etterlengtede bildet av et svart hull i 2019.

Vanligvis i et slikt opplegg blir et stort hovedteleskop fremhevet, og resten fungerer som hjelpeelementer. I dette tilfellet bør alle verktøyene være plassert på en side av kloden.

Ved "skildring" av et svart hull, ble den første fiolinen spilt av ALMA -instrumentet i Chile. Derfor kunne bare teleskoper på den vestlige halvkule inngå i nettverket.

FAST kan bli sentrum for et interferometer som vil integrere kinesiske, indiske, japanske og russiske radioteleskoper. Instrumenter fra Øst -Europa kan også koble seg til det. Det nye interferometriske systemet i stor skala kan også bringe mange fantastiske funn til menneskeheten.

Anbefalt: