Во всем мире строятся некоторые действительно революционные телескопы, которые откроют новую эру астрономии. Места включают гору Мауна-Кеа на Гавайях, в Австралии, Южной Африке, на юго-западе Китая и в пустыне Атакама - отдаленном плато в чилийских Андах. В этой чрезвычайно сухой среде строятся несколько массивов, которые позволят астрономам смотреть дальше в космос и с большим разрешением.
Одним из них является Европейская южная обсерватория (ESO) Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT), массив следующего поколения, который будет иметь сложное первичное зеркало диаметром 39 метров (128 футов). В этот самый момент ведутся строительные работы на Андской горе Серро-Армазонес, где строительные бригады заняты засыпанием фундамента для самого большого из всех построенных телескопов.
Строительство ELT началось в мае 2017 года и в настоящее время планируется завершить к 2024 году. В прошлом ESO указывало, что для строительства ELT будет стоить около 1 миллиарда евро (1,12 миллиарда долларов США) по ценам 2012 года. С учетом инфляции это составит 1,23 миллиарда долларов в 2018 году и примерно 1,47 миллиарда долларов (при условии, что уровень инфляции составит 3%) к 2024 году.
В дополнение к высокогорным условиям, необходимым для эффективной астрономии, где атмосферные помехи малы и нет светового загрязнения, ESO требовалось огромное ровное пространство для закладки фундамента ELT. Так как такого местоположения не было, ESO построило его, сгладив вершину горы Серро Армазонес в Чили. Как показано на рисунке вверху, сайт теперь покрыт целым рядом основ.
Ключом к возможностям визуализации ELT является его первичное зеркало с сотовой структурой, которое само состоит из 798 шестиугольных зеркал, каждое из которых имеет диаметр 1,4 (4,6 фута) метра. Эта мозаичная структура необходима, поскольку в настоящее время невозможно создать одно 39-метровое зеркало, способное создавать качественные изображения.
Для сравнения, Очень Большой Телескоп ESO (VLT) - самый большой и самый современный телескоп в мире в настоящее время - использует четыре телескопа Unit с зеркалами диаметром 8,2 м и четыре подвижных вспомогательных телескопа с зеркалами 1,8 м (5,9 фута) в диаметре. Комбинируя свет от этих телескопов (процесс, известный как интерферометрия), VLT может достичь разрешения зеркала размером до 200 м (656 футов).
Тем не менее, 39-метровый ELT будет иметь значительные преимущества по сравнению с VLT, имея зону сбора, которая в сто раз больше, и способность собирать в сто раз больше света. Это позволит наблюдать гораздо более слабые объекты. Кроме того, апертура ELT не будет подвергаться каким-либо промежуткам (как в случае с интерферометрией), и изображения, которые она захватывает, не должны подвергаться строгой обработке.
В целом, ELT будет собирать примерно в 200 раз больше света, чем Космический телескоп Хаббл, что делает его самым мощным телескопом в оптическом и инфракрасном спектре. Ожидается, что благодаря мощным зеркальным системам и адаптивным оптическим системам, позволяющим корректировать атмосферную турбулентность, ELT сможет напрямую получать изображения экзопланет вокруг далеких планет, что редко возможно при использовании существующих телескопов.
Из-за этого научные цели ELT включают в себя непосредственное получение изображения скалистых экзопланет, которые вращаются вокруг их звезд, что в конечном итоге позволит астрономам иметь возможность характеризовать атмосферы «похожих на Землю» планет. В этом отношении ELT будет переломным моментом в охоте на потенциально обитаемые миры за пределами нашей Солнечной системы.
Более того, ELT сможет измерять ускорение расширения Вселенной напрямую, что позволит астрономам разрешить ряд космологических загадок, таких как роль Темной Энергии в космической эволюции. Работая в обратном направлении, астрономы также смогут строить более всеобъемлющие модели развития Вселенной с течением времени.
Это будет поддерживаться тем фактом, что ELT сможет проводить пространственно разрешенные спектроскопические исследования сотен массивных галактик, которые сформировались в конце «темных веков» - примерно через 1 миллиард лет после Большого взрыва. При этом ELT будет захватывать изображения самых ранних стадий формирования галактики и предоставлять информацию, которая до сих пор была доступна только для близлежащих галактик.
Все это покажет физические процессы, лежащие в основе формирования и преобразования галактик в течение миллиардов лет. Это также приведет к переходу от наших нынешних космологических моделей (которые в значительной степени феноменологические и теоретические) к гораздо большему физическому пониманию того, как Вселенная развивалась с течением времени.
В ближайшие годы к ELT присоединятся другие телескопы следующего поколения, такие как Тридцатиметровый телескоп (TMT), Гигантский Магелланов Телескоп (По Гринвичу) Квадратный километраж (СКА) и Сферический телескоп с апертурой в пятьсот метров (БЫСТРЫЙ). В то же время космические телескопы, такие как Транзитный спутник Exoplanet Survey (TESS) и Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST), как ожидается, предоставит бесчисленные открытия.
Революция в астрономии грядет и скоро!
