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

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.

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.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Materiał partnera
Technologie kwantowe: nauka tworzy szanse dla gospodarki
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska
Materiał Promocyjny
Dzięki akcesji PKB Polski się podwoił