Ako ste ikada na noćnom nebu promatrali Mliječnu stazu, vjerojatno ste primijetili da izgleda maglovito. To je zato što u središtu većine galaksija, uključujući našu, postoje goleme količine svemirske prašine koje otežavaju promatranje onoga što se događa iza nje.
POGLEDAJTE VIDEO:
S obzirom da otprilike polovina vidljivog svjetla dolazi iz galaksija sakrivenih iza te prašine, veliki dio svemira nam je zapravo nepoznat. Divovski submilimetarski teleskop, koji bilježi zračenja radijskih i infracrvenih valova, pruža nam priliku da pobliže upoznamo te regije svemira.
- Bez submilimetarskog teleskopa dobivamo samo djelomičnu sliku svemira, rekla je Claudia Cicone, astrofizičarka na Sveučilištu u Oslu (Norveška).
- Ne znamo ništa o područjima iza najvećih količina prašine, nastavlja.
Posljednjih desetljeća teleskopi kao što je Atakamski veliki milimetarski/submilimetarski antenski niz (ALMA) u Čileu omogućili su nam da istražimo neke od tih regija.
Rana faza projektiranja teleskopa provodi se u okviru projekta AtLAST2, koji financira EU i koji će se zaključiti 2028. Istraživači iz Europe i cijelog svijeta, uključujući Čile, Južnu Afriku, Kanadu, Tajvan, Tajland, Novi Zeland, Japan i SAD, zajedno razvijaju prototipe ključnih tehnologija i plan održivog upravljanja postrojenjem.
Cilj je zaviriti u taj magloviti, skriveni dio svemira.
- Postojeći submililimetarski teleskopi omogućuju nam da vidimo samo vrh sante leda, rekla je Cicone, jedna od koordinatorica projekta. Astronomi trenutačno vide samo mali dio hladnog plina i prašine koji oblikuju galaksije.
- S AtLAST-om moći ćemo vidjeti sav plin i prašinu u svemiru., nastavlja.
Astronomi upozoravaju da bez velikog submilimetarskog teleskopa s jednim reflekcijskim zrcalom nije moguće mapirati hladni plin i prašinu u svemiru te tumačiti ono što druga postrojenja opaze na drugim valnim duljinama.
Širokokutni pogled
Teleskop od 66 antena u pustinji Atacami (ALMA) omogućuje vrlo detaljan pogled na određene regije zakrivene prašinom u kojima nastaju zvijezde i planeti, dok bi AtLAST omogućio širokokutni pregled takvih regija u cijelom svemiru.
- Kroz ALMA-u u jednom promatranju možemo proučavati samo dio neba tisućama puta manji od površine Mjeseca, rekao je Tony Mroczkowski, astronom na španjolskom Institutu za svemirske znanosti i jedan od voditelja projekta AtLAST.
-ALMA je moćan alat, ali ne možete mapirati svemir mikroskopom. Za usporedbu, AtLAST će u jednom promatranju prikazivati područje veliko kao 16 površina mjeseca i tako nam omogućiti da istražimo svemir do najsitnijeg atoma”, pojasnio je.
- Da bismo tako detaljno mapirali nebo, potreban nam je brz i okretan teleskop”, rekao je Mroczkowski. „Zahvaljujući njegovom širokom vidnom polju brzo bismo izradili prilično veliku kartu neba.”
Tim projekta AtLAST2 trenutačno izrađuje prototipe ključnih dijelova teleskopa, od optičkih i kontrolnih sustava do onih za obradu podataka.
Osmišljen za budućnost
Zamišljeno je da će se primarno reflekcijsko zrcalo AtLAST-a promjera 50 metara sastojati od aluminijskih ploča i biti potpomognuto masivnom čeličnom nosivom konstrukcijom. Ukupno će težiti oko 4400 tona i imat će sekundarno zrcalo od 12 metara (samo po sebi veće od mnogih teleskopa) koje će dodatno proširiti vidno polje.
Bit će smješteno u blizini ALMA-e, u pustinji Atacami na više od 5 km nadmorske visine, gdje tanka i suha atmosfera pruža neometan pogled na svemir.
- Teleskop će se u potpunosti temeljiti na principu inovativne i prilagođene hibridne regeneracije energije, rekla je Cicone. Pri usporavanju njegova kinetička energija pretvara se u električni naboj, slično kao u hibridnim automobilima.
Upravljanje energetski intenzivnim opservatorijem ovih dimenzija na udaljenoj lokaciji velike nadmorske visine bez fosilnih goriva je zahtjevan zadatak. Zbog toga se trenutačno testiraju kombinacije solarne energije, skladištenja energije u baterijama i metalnim hidridima te oporaba kočne energije.
Istraživači također planiraju koristiti energiju s gotovo nultom stopom emisija ugljika za proizvodnju čelika i aluminija. Cilj je primjerom pokazati da i veliki opservatoriji mogu provoditi ambiciozne znanstvene aktivnosti bez ugrožavanja europskih klimatskih ciljeva.
U projektu će sudjelovati više zemalja, među kojima Japan, koji je svojedobno razmatrao razvijanje vlastitog pedesetmetarskog reflekcijskog zrcala u sklopu velikog submilimetarskog teleskopa (LST).
- Shvatili smo da se moramo udružiti, rekla je Cicone.
Cilj je projekta AtLAST2 okupiti stručnjake iz cijele Europe i svijeta da bi se postigli zajednički i konkretni rezultati.
Skrivene galaksije
AtLAST bi mogao otkriti hladni plin i prašinu koji potiču stvaranje zvijezda kao i neistražene galaksije pune prašine i nepoznate dijelove Sunčeve atmosfere. „Imamo priliku istražiti atmosferu Sunca i varijabilnost sunčevih baklji na potpuno nov način”, rekla je Cicone.
AtLAST bi mogao doprijeti i do područja svemira u kojima ima toliko prašine da galaksije uopće ne možemo vidjeti. Astronomi su otkrili svjetlost u tim regijama, ali s obzirom da se pojedinačne galaksije međusobno prekrivaju, nemoguće je znati njihov točan broj.
- Ne možete procijeniti dolazi li svjetlost iz jedne, 10 ili 1000 galaksija, rekla je Cicone, pojašnjavajući takozvanu granicu razlučivosti. Poručila je da AtLAST ima potencijal otvoriti prozor u 50 milijuna nepoznatih galaksija u 1000 sati promatranja.
Zahvaljujući tome, astronomi će moći bolje razumjeti razvoj svemira, njegovo ubrzano širenje kao i principe na temelju kojih gravitacija tamne energije i tamne tvari oblikuje galaksije.
Istraživanje bi također moglo razotkriti mnoge skrivene tvari u svemiru, uključujući topli i hladni plin za koje se vjeruje da postoje između galaksija, ali nisu nikad dokazani tradicionalnom metodom koja se temelji na valnim duljinama vidljivog spektra.
Proučavajući molekule ključne za razvoj života AtLAST bi mogao razjasniti kako u svemiru nastaje i razvija se život, rekao je Mroczkowski.
Istraživanje molekularnih oblaka i diskova s otpadom (područja punih plina i prašine oko mladih zvijezda) omogućit će i detaljniju analizu mehanizama formiranja zvijezda i planetarnih sustava.
Najvrednija otkrića će možda biti ona koja danas ne možemo predvidjeti. Zahvaljujući AtLAST-u i njegovom širokom vidnom polju, mogli bismo uočiti prolazne i kratkotrajne događaje koji su opazivi samo na submilimetarskim valnim duljinama. AtLAST bi u sljedećih 50 godina trebao doprinijeti otkrivanju novih tajni svemira.
Nije osmišljen za jednokratnu uporabu, već kao instrument koji buduće generacije astronoma mogu nadograđivati i tako mu produljiti radni vijek.
Autor: Jonathan O’Callaghan
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu EU-a o istraživanju i inovacijama Horizon. Istraživanje u ovom članku financirano je iz EU-ova programa Obzor.
Više informacija: