Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο καθρέφτη υγρού στον κόσμο κυκλοφορεί στο διαδίκτυο

Ρωτήστε οποιονδήποτε αστρονόμο, αστροφυσικό ή κοσμολόγο και πιθανότατα θα σας πουν ότι μια νέα εποχή της αστρονομίας πλησιάζει! Μεταξύ των ανακαλύψεων στην αστρονομία των βαρυτικών κυμάτων, μιας έκρηξης στις μελέτες εξωπλανητών και της επόμενης γενιάς επίγειων και διαστημικών τηλεσκοπίων που έρχονται στο διαδίκτυο, είναι ξεκάθαρο ότι βρισκόμαστε στο κατώφλι μιας σχεδόν συνεχούς εποχής ανακάλυψης! Όπως πάντα, σημαντικές ανακαλύψεις, καινοτομίες και πράγματα που δίνουν τη δυνατότητα σε επιστήμονες και ερευνητές είναι εμπνευσμένα να κοιτάξουν μπροστά και να κάνουν το επόμενο μεγάλο βήμα.

Πάρτε, για παράδειγμα, την έρευνα σε υγρούς καθρέφτες και προηγμένα συμβολόμετρα, που θα βασιστούν σε εντελώς νέους τύπους τηλεσκοπίων και συλλογή φωτός για την προώθηση της αστρονομίας. Ένα κορυφαίο παράδειγμα είναι η ομιλία ανάθεσης Διεθνές Τηλεσκόπιο Υγρού Καθρέφτη Το τηλεσκόπιο ILMT που εκτοξεύτηκε πρόσφατα στην κορυφή Devasthal, ένα βουνό 2.450 m (8.040 πόδια) στα Κεντρικά Ιμαλάια. Σε αντίθεση με τα συμβατικά τηλεσκόπια, το ILMT βασίζεται σε έναν ταχέως περιστρεφόμενο καθρέφτη 4 μέτρων (13 ποδιών) επικαλυμμένο με ένα στρώμα υδραργύρου για να συλλαμβάνει το κοσμικό φως.

Όπως και άλλα παρατηρητήρια, το ILMT βρίσκεται ψηλά πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας για να μειώσει την παραμόρφωση που προκαλείται από τους υδρατμούς στην ατμόσφαιρα (φαινόμενο γνωστό ως ατμοσφαιρική διάθλαση). Πολύ παρόμοιο με το ESO Παρατηρητήριο Paranal στη βόρεια Χιλή ή Αστεροσκοπεία Mauna Kea Στη Χαβάη, το τηλεσκόπιο ILMT αποτελεί μέρος του Παρατηρητήριο Devastal Βρίσκεται στα απομακρυσμένα βουνά της επαρχίας Uttarakhand στη βόρεια Ινδία (δυτικά του Νεπάλ). Το τηλεσκόπιο έχει σχεδιαστεί για να ερευνά τον ουρανό και να αναγνωρίζει αντικείμενα όπως σουπερνόβα, βαρυτικούς φακούς, διαστημικά συντρίμμια, αστεροειδείς και άλλα φαινόμενα διέλευσης και αλλαγής.

Ο Δρ Πολ Χίκσονένα Φυσική και Αστρονομία UBC Ο καθηγητής και πρωτοπόρος της τεχνολογίας υγρών καθρέφτη έχει τελειοποιήσει την τεχνολογία με τα χρόνια τηλεσκόπιο μεγάλου ζενίθ (LZT). Βρίσκεται στο Malcolm Knapp Research Forest ανατολικά του Βανκούβερ της Βρετανικής Κολομβίας, το LZT ήταν ο μεγαλύτερος καθρέφτης υγρού μετάλλου πριν από την έναρξη λειτουργίας του ILMT. Λόγω της τεχνογνωσίας τους, ο Δρ Hickson και οι συνεργάτες του έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στο σχεδιασμό και την κατασκευή του συστήματος αέρα ILMT. Η εγκατάσταση πήρε το πρώτο της φως τον περασμένο Μάιο και θα κλείσει προσωρινά τον Οκτώβριο λόγω της εποχής των μουσώνων στην Ινδία.

Αν και μπορεί να ακούγεται σαν κάτι εκτός επιστημονικής φαντασίας, τα βασικά αυτής της τεχνολογίας είναι αρκετά απλά. Η τεχνολογία χωρίζεται σε τρία στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου ενός πιάτου που περιέχει ένα ανακλαστικό υγρό (όπως υδράργυρο), ενός περιστρεφόμενου τμήματος, πάνω από το οποίο υπάρχει ένα υγρό κάτοπτρο (LM) (τροφοδοτείται από αεροσυμπιεστές) και ένα σύστημα κίνησης. Όταν είναι ενεργοποιημένο, το LM εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι η δύναμη περιστροφής κάνει τον καθρέφτη να πάρει ένα παραβολικό σχήμα, το οποίο είναι ιδανικό για την εστίαση του φωτός. Εν τω μεταξύ, ο υγρός υδράργυρος προστατεύεται από ένα πολύ λεπτό στρώμα mylar οπτικής ποιότητας που αποτρέπει το σχηματισμό μικρών κυμάτων (λόγω ανέμου ή περιστροφής).

Ο υγρός υδράργυρος παρέχει μια εναλλακτική λύση χαμηλού κόστους σε σχέση με τους γυάλινους καθρέφτες, που είναι πολύ βαρύ και ακριβό στην παραγωγή τους. Το ανακλώμενο φως περνά μέσα από έναν προηγμένο οπτικό διορθωτή πολλαπλών φακών, ενώ μια ηλεκτρονική κάμερα μεγάλου φορμά κατά την εστίαση καταγράφει εικόνες. Όπως εξηγεί ο Δρ Χόξον στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας για τις επιστήμες δελτίο τύπου:

“Ο καθρέφτης περιστρέφεται μία φορά κάθε οκτώ δευτερόλεπτα, επιπλέοντας σε ένα στρώμα πεπιεσμένου αέρα πάχους περίπου 10 microns. Για σύγκριση, μια ανθρώπινη τρίχα έχει πάχος περίπου 70 microns. Τα ρουλεμάν αέρα είναι τόσο ευαίσθητα που τα σωματίδια καπνού μπορούν να τα καταστρέψουν. Ένας δεύτερος αερόσακος εμποδίζει την Ο ρότορας δεν κινείται Πλευρικά, η περιστροφή της Γης κάνει τις εικόνες να παρασύρονται μέσα από την κάμερα, αλλά αυτή η κίνηση αντισταθμίζεται ηλεκτρονικά.

“Η κάμερα έχει διορθωτικό φακό που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να αφαιρεί την καμπυλότητα της διαδρομής των αστεριών. Τα αστέρια κάνουν κύκλους γύρω από τον βόρειο ουράνιο πόλο, γύρω από το Βόρειο αστέρι. Εάν αφιερώσετε χρόνο στην έκθεση, τα αστέρια δεν πηγαίνουν σε ευθείες γραμμές, πηγαίνουν σε τόξα ή κύκλους. Αλλά αυτός ο διορθωτής έχει σχεδιαστεί για να το διορθώνει για να αφαιρεί την καμπυλότητα για να ισιώσει τα ίχνη των αστεριών, δίνοντάς μας ευκρινείς εικόνες.”

Οι τακτικές επιστημονικές εργασίες έχουν προγραμματιστεί να ξεκινήσουν εντός του έτους. Σε αυτό το σημείο, το ILMT αναμένεται να συλλέγει περίπου 10 Gb δεδομένων κάθε βράδυ που θα αναλύονται για αστρικές πηγές. Αυτές οι πηγές θα επιλεγούν στη συνέχεια για επακόλουθες παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας 3,6 m (11,8 πόδια) Οπτικό τηλεσκόπιο Divastal (DOT) και τα προηγμένα φασματοσκοπικά όργανά του. Ως μέρος της εγκατάστασης που επιβλέπετε Ινστιτούτο Ερευνών Επιστημών Επιτήρησης Aryapatta (ΚΡΙΟΣ) – που περιλαμβάνει το ILMT και τον αρχαίο ναό Devesthal – Το DOT έχει τη διάκριση ότι είναι το μεγαλύτερο οπτικό τηλεσκόπιο της Ινδίας.

Συγκεκριμένα, το ILMT θα αναζητήσει αστρονομικά φαινόμενα που βρίσκονται στο προσκήνιο στην αστρονομική έρευνα σήμερα. Αυτό περιλαμβάνει την αλλαγή αντικειμένων και αστεριών που ποικίλλουν σε φωτεινότητα με την πάροδο του χρόνου λόγω αλλαγών στις φυσικές τους ιδιότητες ή αντικειμένων που τα εμποδίζουν (πλανήτες, δακτύλιοι σκόνης κ.λπ.). Τα παροδικά φαινόμενα, από την άλλη πλευρά, αναφέρονται σε βραχύβια γεγονότα όπως σουπερνόβα, γρήγορες ραδιοεκρήξεις (FRBs), εκρήξεις ακτίνων γάμμα (GRBs), βαρυτικό μικροφακό κ.λπ. Η μελέτη αυτών των αντικειμένων θα οδηγήσει σε ανακαλύψεις στους τομείς της αστροφυσικής και της κοσμολογίας.

Εκτός από τον ARIES και το UBC, άλλοι οργανισμοί που απαρτίζουν τη συνεργασία του ILMT περιλαμβάνουν Ινδικός Οργανισμός Διαστημικής Έρευνας (ISRO), και Αστρονομικό Ινστιτούτο Ulug Beg (μέρος του Ακαδημία Επιστημών του Ουζμπεκιστάν), το πανεπιστήμιο του ψέματος; ge, και Βασιλικό Αστεροσκοπείο του ΒελγίουΠαρατηρητήριο Πόζναν στην Πολωνία, Πανεπιστήμιο Laval, Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ, Πανεπιστήμιο του Τορόντο, Πανεπιστήμιο Γιορκ και Πανεπιστήμιο Victoria στον Καναδά.

Σε βάθος ανάγνωση: UBC