Η μεγαλύτερη ψηφιακή φωτογραφική μηχανή στον κόσμο έρχεται επιτέλους στο προσκήνιο, καθώς οι αστρονόμοι κατασκεύασαν μια συσκευή που θα φωτογραφίζει το μακρινό σύμπαν με ανάλυση 3,2 gigapixel [σ.σ. ένα gigapixel ισοδυναμεί με 1.000 megapixel].
Αυτή η κάμερα θα είναι βασικό εργαλείο για το τηλεσκόπιο του αστεροσκοπείου Vera C. Rubin, το οποίο κατασκευάζεται εδώ και περίπου δύο δεκαετίες αλλά πλέον έχει σχεδόν ολοκληρωθεί. Στα τέλη Σεπτεμβρίου, επιστήμονες και τεχνικοί που εργάζονται στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC στο Menlo Park της Καλιφόρνιας, ολοκλήρωσαν τη συναρμολόγηση των μηχανικών εξαρτημάτων της ευαίσθητης κάμερας και τώρα προχωρούν στις τελικές δοκιμές πριν από την εγκατάστασή της.
«Ο συνδυασμός του γιγαντιαίου εστιακού επιπέδου της κάμερας και του κατόπτρου των 7,6 μέτρων για τη συλλογή του φωτός, δεν έχει προηγούμενο», λέει ο Aaron Roodman, αστροφυσικός στο SLAC και αναπληρωτής διευθυντής του Αστεροσκοπείου Rubin. Ο ίδιος αναφέρει ότι τόσο ο φακός των 2 μέτρων, όσο και το εστιακό του επίπεδο, μπήκαν στο βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες λόγω του μεγέθους τους.
Οι μηχανικοί θα δοκιμάσουν την κάμερα σε περίπου δύο μήνες, και τον Μάιο η ομάδα θα τοποθετήσει το τηλεσκόπιο στα έρημα βουνά της βόρειας Χιλής. Το τελικό στάδιο δοκιμών τους θα περιλαμβάνει τον έλεγχο των φίλτρων, των αισθητήρων και των συστημάτων ψύξης που απαιτούνται. Μετά από αυτές τις δοκιμές, θα συσκευάσουν προσεκτικά τη φωτογραφική μηχανή, το φακό, τα φίλτρα και τη βάση της, και θα πετάξουν απευθείας από το Σαν Φρανσίσκο στο Σαντιάγο με ένα φορτηγό αεροσκάφος Boeing 747. Από εκεί, θα ακολουθήσουν μια σύντομη διαδρομή μέχρι την τοποθεσία εγκατάστασης, όπου τα εξαρτήματα της κάμερας θα επανασυναρμολογηθούν. Οι επιστήμονες θα πραγματοποιήσουν τις πρώτες δοκιμές απεικόνισης του τηλεσκοπίου το δεύτερο εξάμηνο του 2023 και στοχεύουν στην επίσημη πρεμιέρα της “Rubin”, που θα ονομάζεται «Πρώτο Φως» (First Light), τον Μάρτιο του 2024.
Τότε το τηλεσκόπιο θα ξεκινήσει να συλλέγει 20 terabytes δεδομένων κάθε βράδυ για 10 χρόνια. Με αυτά, οι επιστήμονες θα δημιουργήσουν έναν τεράστιο χάρτη του ουρανού (όπως αυτός φαίνεται από το νότιο ημισφαίριο), που θα περιλαμβάνει 20 δισεκατομμύρια γαλαξίες και 17 δισεκατομμύρια αστέρια του Γαλαξία μας. Επίσης, θα συγκεντρώσουν εικόνες από 6 εκατομμύρια αστεροειδείς και άλλα αντικείμενα στο ηλιακό μας σύστημα. Μια τέτοια γιγαντιαία κοσμική βάση δεδομένων θα ήταν αδιανόητη μέχρι πριν λίγο διάστημα.
Αυτή η προσέγγιση, είναι αντίθετη αυτής που χρησιμοποιείται για τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble ή James Webb, τα οποία μεγεθύνουν για να καταγράψουν θεαματικές εικόνες του σύμπαντος. Ο “Rubin” θα σαρώσει επανειλημμένα ολόκληρο τον νότιο ουρανό – περίπου 18.000 τετραγωνικές μοίρες – συλλέγοντας δεδομένα για κάθε ορατό αντικείμενο και φωτογραφίζοντας κάθε περιοχή 825 φορές, σε μια σειρά από οπτικά μήκη κύματος. Έτσι, η “Rubin” θα εμβαθύνει και θα χαρτογραφήσει περισσότερο το σύμπαν από τους προκατόχους του.
Αυτή η πολύτιμη βάση δεδομένων, θα είναι πλέον διαθέσιμη χάρη σε αυτή τη νέα, σχεδόν 3 τόνων κάμερα. Ο αισθητήρας της αποτελείται από περισσότερες από 200 ειδικά σχεδιασμένες διατάξεις συζευγμένου φορτίου (CCD) και θα λαμβάνει εικόνες με έξι φίλτρα που θα καλύπτουν το οπτικό ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από το ιώδες έως τις παρυφές του υπέρυθρου.
Η κάμερα θα φωτογραφίζει κάθε κομμάτι του ουρανού κάθε τρεις ημέρες, παρέχοντας στιγμιότυπα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί για την εξέταση αμυδρών ή μακρινών αντικειμένων ή για τον εντοπισμό μεταβαλλόμενων αντικειμένων, όπως οι εκρήξεις supernova και οι τροχιές αστεροειδών και κομητών που κινούνται αργά στις τροχιές τους. «Θα δημιουργήσει μια έγχρωμη ταινία του σύμπαντος 10 ετών», λέει η Risa Wechsler, αστροφυσικός του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ και μέλος της επιστημονικής συμβουλευτικής επιτροπής του Αστεροσκοπείου Rubin. «Αυτό θα μας δώσει έναν χάρτη όλων των γαλαξιών και που βρίσκεται η ύλη τους, η οποία είναι κυρίως σκοτεινή ύλη. Θα δούμε πώς ήταν το σύμπαν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και θα μάθουμε περισσότερα για το τι είναι η σκοτεινή ύλη».
Το τεράστιο τηλεσκόπιο, που χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ και το Υπουργείο Ενέργειας, πήρε το όνομά του από την αστρονόμο Vera Rubin. Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, χρησιμοποίησε τηλεσκόπια στην Αριζόνα για να χαρτογραφήσει τους σπειροειδείς βραχίονες των άστρων των κοντινών γαλαξιών. Οι γρήγορες τροχιές αυτών των άστρων – υπερβολικά γρήγορες, αν τα άστρα ήταν το μόνο πράγμα εκεί – αποκάλυψαν το εξής: είτε υπήρχε κάπου κρυμμένη ύλη, είτε η βαρύτητα λειτουργεί διαφορετικά από ό,τι πίστευαν οι φυσικοί μέχρι τότε όταν πρόκειται για τις τεράστιες κλίμακες ενός γαλαξία. Αν και η Rubin απορρίφθηκε για το βραβείο Νόμπελ, η ανακάλυψή της οδήγησε στην έρευνα για τη σκοτεινή ύλη.
Το αστεροσκοπείο “Rubin” είναι το πρώτο εθνικό αστεροσκοπείο που παίρνει το όνομα μιας γυναίκας. Η επιλογή αυτή, που ανακοινώθηκε στις αρχές του 2020, ήταν δημοφιλής και δεν ξεσήκωσε αντιδράσεις σαν αυτές του τηλεσκοπίου “Webb”, οι ονοματοθέτες του οποίου επικρίθηκαν επειδή τίμησαν τον James Webb, έναν πρώην επικεφαλής της NASA, ο οποίος κατηγορήθηκε για επιβολή πολιτικών διακρίσεων και ομοφοβίας στην υπηρεσία, τη δεκαετία του 1950 και του 1960.
Πηγή: Wired
