Kiina otti käyttöön maailman suurimman radioteleskoopin

Sisällysluettelo:

Kiina otti käyttöön maailman suurimman radioteleskoopin
Kiina otti käyttöön maailman suurimman radioteleskoopin
Anonim

Kiina on vihdoin tilannut maailman suurimman ja herkimmän yksittäisen radioteleskoopin. Hän lupaa paljastaa monia maailmankaikkeuden salaisuuksia.

Jättiläisen syntymä

Tämä on NOPEA työkalu. Tämä on lyhenne lauseesta Viisisataa metrin aukon pallomainen teleskooppi, eli "pallomainen radioteleskooppi, jossa on 500 metrin aukko". Tämä on valtava "levy", jonka halkaisija on 500 metriä ja joka sijaitsee luonnollisessa karstipaikassa.

FASTilla on maailmanennätys alueella, ja se ohittaa niin suuret mittarit kuin amerikkalainen Arecibo (halkaisija 300 metriä) ja venäläinen BSA (halkaisija 200 400 metriä). Ja koska radioteleskoopin herkkyys on suoraan verrannollinen sen alueeseen, FAST on myös maailman herkin. Toisin sanoen se pystyy havaitsemaan erittäin himmeitä kohteita.

Samaan aikaan FAST vastaanottaa säteilyä valtavalla aallonpituusalueella: 10 senttimetristä 4,3 metriin. Siten se kattaa merkittävän osan maan ilmakehän lähettämistä radioaaltojen alueesta: millimetrin murto -osista ensimmäisiin kymmeniin metreihin.

Teleskooppipeili koostuu 4500 yksittäisestä solusta. Tämän rakenteen avulla voit hienosäätää muotoaan ja kompensoida erilaisia muodonmuutoksia.

Laitoksen rakentaminen alkoi vuonna 2011. Testihavaintoja on tehty vuodesta 2016 lähtien. Ja muutama päivä sitten teleskooppi otettiin vihdoin käyttöön. Xinhua -uutistoimiston mukaan kaikki kaukoputken tekniset indikaattorit ovat saavuttaneet tai ylittäneet suunnitellun tason.

Universe Today -julkaisun mukaan FAST tarkistaa vuosina 2020-2024 koko sen käytettävissä olevan taivaan alueen. Hänen näkökenttäänsä putoaa lukuisia kvasareja, radiogalakseja, neutronitähtiä, kosmisia mestareita ja niin edelleen.

Tässä tapauksessa puolet kaukoputken havaintoajasta käytetään tutkimukseen ja toinen puoli muihin tehtäviin. Kerromme niistä lisää.

Kartat maailmankaikkeuden aineista

Lähes 80% maailmankaikkeuden atomisoluista on galaktisten välissä, toinen 10% tähtienvälisessä kaasussa. Toisin sanoen tehtävä tehdä kartta maailmankaikkeuden atomien jakautumisesta supistuu pohjimmiltaan galaksienvälisen kaasun kartoittamiseen. Jälkimmäinen on 75% vetyä ja 23% heliumia hyvin sekoitettuna sen kanssa.

Tähtitieteilijöiden onneksi vetyatomit säteilevät 21 senttimetrin pituisia radioaaltoja. Siksi äärimmäinen herkkyys antaa FASTille mahdollisuuden rakentaa laajamittaisia karttoja aineen jakautumisesta suurelle osalle havaittua tilaa.

Tällaisten tietojen avulla voidaan tarkistaa maailmankaikkeuden laajentumismallit ja painovoimateoria, selventää pimeän energian käsitettä ja mahdollisesti jopa löytää muita ulottuvuuksia.

FAST rakentaa yksityiskohtaisempia karttoja paikalliselle galaksiryhmälle. Muun muassa tämän avulla voimme testata ajatuksiamme pimeän aineen luonteesta.

Selitämme. Uskotaan, että pimeä aine on kerääntynyt oman painovoimansa vaikutuksesta nykyaikaisten galaksien alkioihin. Sen vetovoima kertyi kaasua näiden kohoumien ympärille, joista tähtiä myöhemmin muodostui.

Tässä on ongelma. Kylmän pimeän aineen mallin mukaan (suosituin asiantuntijoiden keskuudessa) paikalliseen ryhmään olisi pitänyt muodostua useita tuhansia galakseja. Vain noin kaksikymmentä havaitaan. Missä muut ovat?

On hypoteesi, että kaikki muu on pimeitä galakseja. Tämä on hypoteettisten galaksien nimi, joissa tähtiä ei muodostu lainkaan liian pienen aineen tiheyden vuoksi. Tällaiset järjestelmät koostuvat vain pimeästä aineesta ja sen painovoiman vetämästä kaasusta, pääasiassa vedystä.

Toistaiseksi pimeät galaksit ovat vain teoreettisten rakenteiden hedelmää. Löytyi vain muutamia tähtiä erittäin huonoja järjestelmiä. FAST -herkkyyden pitäisi kuitenkin olla riittävä näiden aavegalaksien legioonien havaitsemiseksi paikallisessa ryhmässä. Vain muutaman minuutin signaalin kerääntyminen riittää löytämään atomivetypilven, jonka massa on kymmenentuhatta aurinkoa.

Jos havainnot osoittavat, että paikallisessa ryhmässä ei ole tarvittavia määriä tummia galakseja, tutkijoiden on harkittava uudelleen ajatuksiaan pimeän aineen luonteesta.

Image
Image

Jättimäinen kaukoputki peili on asetettu luonnolliseen karstiin.

Kuva EPA.

Avaruusmajakat

FASTin odotetaan auttavan löytämään monia radiopulsseja. "Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) kertoi niistä yksityiskohtaisesti. Muista, että nämä ovat neutronitähtiä, jotka lähettävät radioaaltoja kapealla säteellä.

Teoreettisten arvioiden mukaan galaksissa on noin miljardi neutronitähteä, mukaan lukien jopa 200 000 aktiivista pulssia. Samaan aikaan tarkkailijat ovat edelleen tietoisia vain noin kolmesta tuhannesta näistä hämmästyttävistä esineistä.

Jopa testin havaintotilassa, jossa FAST on ollut vuodesta 2016, hän auttoi löytämään 102 uutta pulssia. Tämä on enemmän kuin kaikki eurooppalaiset ja yhdysvaltalaiset tutkimusryhmät löysivät kaikista välineistä samana ajanjaksona.

Asiantuntijat uskovat, että vuoden täysivaltainen toiminta riittää, jotta uusi kaukoputki voi löytää noin tuhat uutta neutronitähteä.

Laserit ja molekyylit

Toinen mielenkiintoinen havaintoluokkien luokka on avaruusmaserit eli luonnolliset radiolaserit. Linnunradan päälliköiden toimintamekanismi on asiantuntijoille enemmän tai vähemmän selvä, vaikka myös tässä on monia yksityiskohtia selvennettävä. Mutta erittäin voimakkaat megamaserit, jotka vilkkuvat muiden galaksien ytimissä, ovat käytännössä Terra Incognita. Vaikka nämä esineet ovat olleet tiedossa noin 40 vuotta, tähtitieteilijät eivät vieläkään tiedä, mitkä prosessit ajavat niitä.

Tutkijat toivovat, että FAST auttaa valaisemaan myös tätä mysteeriä. Erityisesti sillä on mahdollisuus tulla ensimmäiseksi teleskoopiksi, joka havaitsee metanolipohjaisen megamaserin (toistaiseksi tämä molekyyli on ilmentynyt vain vaatimattomammissa mestareissa).

Muuten, molekyyleistä. 14 molekyylin spektriviivat ovat kaukoputken alueella. Erityisesti laitteen valtava herkkyys mahdollistaa monimutkaisten orgaanisten aineiden etsimisen galaksista. Tällaisten havaintojen pitäisi antaa korvaamatonta tietoa tähtienvälisen väliaineen eksoottisesta kemiasta. Hänessä on avain elämän alkuperään.

Yhdessä koko idän kanssa

Lopuksi FAST voi olla perusta laajamittaiselle radioteleskooppiverkolle, joka toimii yhtenä instrumenttina (radiointerferometri). Tällaiset järjestelmät tarjoavat valtavan resoluution (kyky erottaa hienoja yksityiskohtia). Esimerkiksi tällainen verkko mahdollisti kauan odotetun mustan aukon kuvan saamisen vuonna 2019.

Yleensä tällaisessa järjestelmässä suuri pääteleskooppi on korostettu ja loput toimivat lisäelementteinä. Tässä tapauksessa kaikkien työkalujen tulisi sijaita yksinkertaisesti ottaen maapallon toisella puolella.

Mustan aukon "esittämisen" tapauksessa ensimmäistä viulua soitti Chilessä sijaitseva ALMA -soitin. Siksi verkkoon voitaisiin sisällyttää vain läntisen pallonpuoliskon teleskoopit.

FASTista voi tulla Kiinan, Intian, Japanin ja Venäjän radioteleskooppien integroivan interferometrin keskus. Myös Itä -Euroopan soittimet voivat muodostaa siihen yhteyden. Uusi laajamittainen interferometrinen järjestelmä voi myös tuoda ihmiskunnalle monia uskomattomia löytöjä.

Suositeltava: