המצלמה הדיגיטלית הגדולה בעולם - פריצת דרך באסטרונומיה

[מודעה_1]

על פסגת סרו פאצ'ון, הר בגובה 2,682 מטרים, כ-482 קילומטרים צפונית לסנטיאגו, בירת צ'ילה, מתכונן הטלסקופ החדש של מצפה הכוכבים ורה רובין לפעולה.

מצפה הכוכבים ורה רובין בבנייה על פסגת סרו פאצ'ון, צ'ילה. (צילום: SLAC)

הטלסקופ, המכונה המצלמה הדיגיטלית הגדולה בעולם , בעל רזולוציה של 3,200 מגה פיקסל, השווה ערך למספר הפיקסלים של 300 טלפונים ניידים, וכל תמונה תכסה שטח בשמיים בגודל של 40 ירחים מלאים.

כל שלושה לילות, הטלסקופ מצלם את כל השמיים הנראים, ויוצר אלפי תמונות המאפשרות לאסטרונומים לעקוב אחר כל דבר שזז או משתנה בבהירותו. מצפה הכוכבים ורה רובין מצפה לגלות כ-17 מיליארד כוכבים ו-20 מיליארד גלקסיות שאנשים על כדור הארץ מעולם לא ראו לפני כן.

"יש כל כך הרבה דברים שרובין יעשה", אמרה קלייר היגס, אסטרונומית במצפה הכוכבים. "אנחנו חוקרים את השמיים בדרכים שמעולם לא עשינו קודם לכן, מה שנותן לנו את היכולת לענות על שאלות שמעולם לא חשבנו עליהן קודם לכן."

הטלסקופ יסקור את שמי הלילה במשך עשור בדיוק, ויצלם 1,000 תמונות בלילה. "בעוד 10 שנים, נדבר על תחומי מדע חדשים, סוגים חדשים של עצמים, תגליות חדשות. זה באמת מרגש", הוסיפה גב' היגס.

בתוך טלסקופ רובין נמצאת המצלמה הגדולה בעולם, בגודל של מכונית קטנה, במשקל 3,000 ק"ג וברזולוציה של 3,200 מגה פיקסל. (צילום: SLAC)

המתג עומד להידלק.

בנייתו החלה בשנת 2015 והטלסקופ נקרא על שם האסטרונומית האמריקאית החלוצה ורה רובין, שנפטרה בשנת 2016. רובין הייתה הראשונה שאישרה את קיומו של חומר אפל - חומר חמקמק המרכיב את רוב החומר ביקום אך מעולם לא נצפה.

למרות שוורה רובין הוא מצפה כוכבים לאומי של ארה"ב, הוא ממוקם בהרי האנדים הצ'יליאניים. "עבור טלסקופים אופטיים, צריך אתר גבוה, חשוך ויבש", אמר היגס, בהתייחסו לבעיות של זיהום אור ולחות אוויר, אשר מפחיתות את רגישות המכשירים. "איכות שמי הלילה בצ'ילה יוצאת דופן, וזו הסיבה שיש כאן כל כך הרבה טלסקופים".

טלסקופ רובין, שנמצא כעת בשלבי הבנייה הסופיים, צפוי להיות מופעל בשנת 2025. "אנחנו מיישרים הכל, מוודאים שכל המערכות, מהחלק העליון ועד לצינורות ולנתונים, מחוברות בצורה חלקה ומותאמת ככל האפשר. הכל הוכן לעשור ", אמר היגס, וציין כי לוח הזמנים עדיין עשוי להשתנות.

קוטר המראה הראשית של הטלסקופ הוא 8.4 מטר. (צילום: SLAC)

פענוח תעלומת היקום ארוכת השנים

המשימה העיקרית של טלסקופ רובין נקראת סקר Legacy of Space and Time (LSST) ותימשך 10 שנים.

המצלמה של רובין יכולה לצלם תמונה כל 30 שניות, ולייצר 20 טרה-בייט של נתונים ב-24 שעות. לאחר השלמתו, הסקר ייצר יותר מ-60 מיליון ג'יגה-בייט של נתונים גולמיים.

עם זאת, לוקח רק 60 שניות להעביר כל תמונה מצ'ילה למעבדת מחקר בקליפורניה (ארה"ב), שם בינה מלאכותית ואלגוריתמים ינתחו אותה תחילה, יחפשו שינויים או עצמים זזים וייצרו התראה אם יתגלה משהו.

"אנו מצפים לראות כ-10 מיליון התראות בלילה מהטלסקופ", אמר היגס. "התראות הן כל דבר שמשתנה בשמיים וכוללות הרבה מדע, כמו עצמים במערכת השמש, אסטרואידים וסופרנובות. אנו מצפים שיהיו מיליוני כוכבים במערכת השמש ומיליארדי גלקסיות, ולכן למידת מכונה באמת נחוצה."

הנתונים ישוחררו לקבוצה נבחרת של אסטרונומים מדי שנה, ולאחר שנתיים כל מערך נתונים יפורסם לציבור ללימוד הקהילה המדעית העולמית, אמרה גב' היגס.

ישנם ארבעה תחומי מחקר עיקריים שמדענים מצפים להם: קטלוג מערכת השמש - כולל גילוי מספר גופים שמימיים חדשים ואולי כוכב לכת נסתר בשם כוכב הלכת התשיעי; מיפוי הגלקסיה כולה של כדור הארץ; גילוי סוג מיוחד של עצם הנקרא "עצם חולף" שיכול לשנות מיקום או בהירות לאורך זמן; והבנת טבעו של החומר האפל.

הטלסקופ של מצפה הכוכבים רובין צפוי להיות מסוגל לפענח את המסתורין העמוקה של היקום. (צילום: SLAC)

קהילת האסטרונומיה נרגשת ממצפה הכוכבים ורה רובין. דיוויד קייזר, פרופסור לפיזיקה והיסטוריה של המדע במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (ארה"ב), אמר כי טלסקופ זה ישפוך אור על שאלות ארוכות שנים בנוגע לחומר אפל ואנרגיה אפלה - שניים מהמושגים המסתוריים ביותר ביקום.

חידה קוסמית ארוכת שנים נוספת שטלסקופ רובין יכול לפתור היא המצוד אחר כוכב הלכת התשיעי. קונסטנטין בטיגין, פרופסור למדעי הפלנטריות במכון הטכנולוגי של קליפורניה, אמר שהטלסקופ מציע סיכוי ממשי לאיתור ישיר של כוכב הלכת התשיעי. גם אם לא ניתן לצפות בכוכב הלכת ישירות, מפות מפורטות של הארכיטקטורה הדינמית של מערכת השמש - ובמיוחד פיזור מסלוליהם של גופים קטנים - יספקו מבחנים חשובים להשערת כוכב הלכת התשיעי.

"הסיכויים מרגשים ובוודאי מחוללים מהפכה במדעי החלל", שיבח פרייאמוודה נטראג'אן, פרופסור לאסטרונומיה ופיזיקה באוניברסיטת ייל, את טלסקופ רובין.

הואה יו (מקור: CNN)

[מודעה_2]
מָקוֹר