Otwieramy okno na ciemną materię wszechświata

Nowe urządzenia zainstalowane w obserwatorium Kitt Peak pozwolą zbadać tajemnice ciemnej materii, stworzą mapę kosmosu 3D i pozwolą przenieść się do czasu kiedy wszechświat był jeszcze młody.

Aktualizacja: 12.02.2018 16:46 Publikacja: 12.02.2018 13:16

Teleskop im. Nicholasa U. Mayalla o średnicy zwierciadła 4m

Foto: P. Marenfeld and NOAO/AURA/NSF

Kiedy w 1958 roku podejmowano decyzje o lokalizacji Narodowego Obserwatorium Kitt Peak na Pustyni Sonora w Arizonie, nikt nie spodziewał się, że kilkadziesiąt lat później stanie się ono miejscem, w którym powstanie największa trójwymiarowa mapa kosmosu. Mapa ta może pomóc rozwiązać zagadkę ciemnej energii, która, prawdopodobnie, jest siłą napędową ekspansji wszechświata.

Obserwatorium zostanie tymczasowo zamknięte. W tym czasie rozpocznie się największa w historii przebudowa teleskopu. Zastąpi go urządzenie spektrometryczne do pomiaru ciemnej materii Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), które od przyszłego roku rozpocznie pięcioletni program obserwacji nieba.

Zaczyna się niezwykle trudna operacja, w której uczestniczy ponad 465 naukowców z 71 instytucji. W pierwszym etapie zostanie zdemontowany teleskop im. Nicholasa U. Mayalla - o średnicy zwierciadła 4m. Duży żuraw podniesie górny koniec, który waży tyle co autobus szkolny i mieści drugie lustro teleskopu, przez szczelinę obserwacyjną w kopule. Zamiast niego umieści aparaty DESI.

Teleskop Mayall' a odegrał ważną rolę w wielu odkryciach astrofizyki. Między innymi wspierał odkrycie i pomiary ciemnej energii oraz określenie roli ciemnej materii we wszechświecie na podstawie pomiarów rotacji galaktyk. Jego obserwacje posłużyły także do określenia skali i struktury wszechświata.

Ponieważ teleskop był jednym z największych instrumentów optycznych służących do obserwacji wszechświata, jego konstrukcja świetnie nada się do uniesienia nowego przyrządu ważącego 9 ton. Teleskop mógł śledzić jednocześnie około 5000 galaktyk, podczas gdy DESI, w ciągu 5 lat, będzie obserwował ich ponad 30 milionów.

DESI użyje, precyzyjne sterowanej tablicy, zawierającej 5000 robotów. Każdy z nich będzie obserwował określony fragment głębokiej przestrzeni kosmicznej, zawierający miliony galaktyk i kwazarów czy masywnych czarnych dziury. Włókna światłowodowe przeniosą światło z tych obiektów do 10 spektrografów, które pozwolą na określenie odległości do tych obiektów i prędkości z jaką się od nas oddalają. Urządzenie będzie wyposażone w sześć szklanych soczewek o średnicy 1m każda. Elementy optyczne przez 3,5 oku podróżowały po świecie, aby uzyskać odpowiedni szlif, gładkość i różne powłoki ochronne mające znaczenie dla dokładności pomiarów.

Obserwacje DESI pozwolą przyjrzeć się wszechświatowi jakim był 11 miliardów lat temu. Uważa się, że ciemna materia i ciemna energia razem stanowią około 95 procent całej masy i energii wszechświata – być może nowy system to potwierdzi. Oczekuje się, że montaż komponentów DESI i zakończy się w kwietniu 2019 r., a pierwsze obserwacje naukowe planowane są na wrzesień 2019 r.

Nowe technologie
Podcast „Rzecz w tym”: Czy jesteśmy skazani na bipolarny świat technologiczny?
Nowe technologie
Chińska rewolucja w sztucznej inteligencji. Czy Ameryka traci przewagę?
Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot