Главная Статьи Уникальные телескопы

Уникальные телескопы

27.03.2013

Система VERITAS (universetoday.com)
Система VERITAS (universetoday.com)

Одна из шахт обсерватории IceCube (universetoday.com)
Одна из шахт обсерватории IceCube (universetoday.com)
В 1888 году астроном Симон Ньюком, автор теории движения тел Солнечной системы, сказал, что в астрономии предел того, что можно было узнать, достигнут. Вскоре некоторые тусклые туманности оказались галактиками, разрушилась теория эфира, а общая теория относительности вывела в мир космологию, еще более фундаментальную науку, нежели астрономия. Современные обсерватории всего через один век научились различать многие длины волн спектра электромагнитного излучения, рассматривая то, что с оптическими телескопами просто не было видно. Астрономы сами теперь редко смотрят в телескоп в желании получить новые данные, ведь приемники изображений намного чувствительнее, а полученные данные затем можно удобно обработать. Наконец, телескопы уже проводят наблюдения из космоса, не стесненные ограничениями, накладываемыми на точность плотной атмосферой нашей планеты. Тем не менее, и на Земле немало удивительных и мощных обсерваторий, на которых есть смысл остановиться отдельно.
Ртутное зеркало (universetoday.com)
Ртутное зеркало (universetoday.com)

Четыре небесно-голубых тарелки системы VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) составляют интерферометр, предназначенный для регистрации самых высокоэнергетических гамма-лучей, доступных человечеству для изучения. Каждая тарелка имеет диаметр 12 метров и состоит из 350 отдельных управляемых зеркал. Система может осматривать 3.5 градуса небесной сферы в каждый момент времени и является основным инструментом для изучения активных галактических ядер, гамма-вспышек и пульсара Крабовидной туманности – главных гамма-возмутителей небесного спокойствия.

Обсерватория IceCube отличается сразу двумя интересными параметрами. Во-первых, она предназначена для регистрации нейтрино, пронизывающих нашу планету. Во-вторых, находится она на Южном полюсе, на станции Амундсен-Скотт. Обсерватория расположена на глубине 2.45 километров. На 86 регистрационных проводах системы установлены тысячи фотоувеличителей, задача которых – не только ловля нейтрино для их изучения, но еще ранее предупреждение о близком взрыве сверхновой, световые нейтрино от которого уже достигли планеты, но основная ударная волна еще в пути. Обсерватория используется и для наблюдения космических лучей.

Система LIGO (universetoday.com)
Система LIGO (universetoday.com)
Одни из самых интересных телескопов в этом мире постоянно находится в движении, так как иначе у них просто не будет основного зеркала. В Университете Британской Колумбии установлен Большой зенитный телескоп (Large Zenith Telescope). Его основное зеркало формируется за счет вращения чаши, наполненной жидкой ртутью, общий диаметр зеркала составляет 6 метров. Это самый крупный телескоп с жидким зеркалом и восемнадцатый в общем зачете оптических телескопов. Такая конструкция зеркала оказывается намного дешевле стандартных, ведь нет необходимости изготовления сложной и очень точной конструкции или линзы. Однако у телескопа есть большой недостаток – он должен быть направлен точно в зенит, иначе гравитационное поле испортит ртутное зеркало.
Один из телескопов системы VLBA (universetoday.com)
Один из телескопов системы VLBA (universetoday.com)

Совершенно лишена зеркал или привычных линз обсерватория LIGO. Впрочем, и излучение, которое она должна уловить, тоже необычно – это не электромагнитные, а гравитационные волны, вызванные столкновениями черных дыр. Это единственно достаточно катастрофическое событие, чтобы его гравитационные волны можно было надеяться уловить на текущем уровне развития техники. Обсерватория пока состоит из двух лазерных интерферометров длиной по два километра. Очень точное наблюдение за лазерным лучом, путешествующим по обсерватории, может указать на изменение расстояния между концами трубок при проходе через них гравитационной волны, а использование двух независимых приборов позволяет исключить другие эффекты из рассмотрения. Пока что обсерватория не сумела заметить гравитационные волны.

Один из приемников обсерватории Пьера Оже (universetoday.com)
Один из приемников обсерватории Пьера Оже (universetoday.com)
Самым крупным интерферометром на Земле является решетка Very Long Baseline Array, включающая десять радиотелескопов с общей базой более 8600 километров. Они расположены на континентальной территории США, Гавайях и Виргинских островах. Угловое разрешение интерферометра достигает миллисекунды на длинах волн от 0.7 до 4 сантиметров. Такая точность позволяет использовать интерферометр для изучения движения галактик даже на временах, подвластных человеку. Конкурентом этого интерферометра является одиночный телескоп LOFAR. Он состоит из 25000 соединенных вместе отдельных антенн и потому одновременно является и интерферометром, и единым телескопом. Общая площадь тарелки составляет 300000 квадратных метров.
Тарелки системы Аллена (universetoday.com)
Тарелки системы Аллена (universetoday.com)

Две обсерватории, предназначенные для изучения космических лучей, состоят из множества телескопов системы Черенкова. Обсерватория Пьера Оже находится в Аргентине и состоит из 1600 приемников на площади в 3000 квадратных километров. Главное достижение обсерватории – связь между активными галактическими ядрами и высокоэнергетическими выбросами космического излучения. Международная обсерватория Янбайжин находится в Тибете обнаружила связь между солнечным и межзвездным магнитными полями и тень в космическом излучении, которую отбрасывает наше светило.

Наконец, система телескопов Аллена уникальна своей целью – поиском внеземной жизни. В 2007 году в строй вступили 42 радиотелескопа системы, однако финальной мощности в 350 тарелок достичь будет непросто – сокращение финансирования сделало возможной работы даже имеющихся тарелок после интернет-кампании по сбору денег.