บนยอดเขา Cerro Pachón ซึ่งเป็นภูเขาสูง 2,682 เมตร ตั้งอยู่ห่างจากกรุงซานติอาโก เมืองหลวงของประเทศชิลีไปทางเหนือประมาณ 482 กิโลเมตร กล้องโทรทรรศน์ใหม่ของหอสังเกตการณ์ Vera Rubin กำลังจะเริ่มทำงาน
หอสังเกตการณ์เวรา รูบิน กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างบนยอดเขาเซร์โร ปาชอน ประเทศชิลี (ภาพถ่าย: SLAC)
กล้องโทรทรรศน์ที่ได้รับการขนานนามว่าเป็นกล้องดิจิทัลที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีความละเอียด 3,200 ล้านพิกเซล เทียบเท่ากับจำนวนพิกเซลของโทรศัพท์มือถือ 300 เครื่อง และภาพถ่ายแต่ละภาพจะครอบคลุมพื้นที่บนท้องฟ้าได้กว้างเท่ากับดวงจันทร์เต็มดวง 40 ดวง
ทุกสามคืน กล้องโทรทรรศน์จะถ่ายภาพท้องฟ้าทั้งหมดที่มองเห็นได้ ก่อให้เกิดภาพหลายพันภาพที่ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถติดตามทุกสิ่งที่เคลื่อนไหวหรือมีการเปลี่ยนแปลงความสว่าง หอสังเกตการณ์เวรา รูบิน คาดว่า จะค้นพบ ดวงดาวประมาณ 17,000 ล้านดวงและกาแล็กซี 20,000 ล้านกาแล็กซีที่มนุษย์บนโลกไม่เคยเห็นมาก่อน
“มีหลายสิ่งหลายอย่างที่ภารกิจรูบินจะทำ” แคลร์ ฮิกส์ นักดาราศาสตร์จากหอดูดาวกล่าว “เรากำลังสำรวจท้องฟ้าในรูปแบบที่เราไม่เคยทำมาก่อน ทำให้เรามีความสามารถในการตอบคำถามที่เราไม่เคยคิดมาก่อน”
กล้องโทรทรรศน์จะสำรวจท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษพอดี โดยจะถ่ายภาพ 1,000 ภาพในแต่ละคืน “ในอีก 10 ปีข้างหน้า เรากำลังพูดถึง วิทยาศาสตร์ แขนงใหม่ วัตถุประเภทใหม่ และการค้นพบใหม่ๆ น่าตื่นเต้นมาก” ฮิกส์กล่าวเสริม
ภายในกล้องโทรทรรศน์รูบินมีกล้องถ่ายภาพที่ใหญ่ที่สุดในโลก ขนาดเท่ากับรถยนต์คันเล็ก หนัก 3,000 กิโลกรัม และมีความละเอียด 3,200 ล้านพิกเซล (ภาพ: SLAC)
สวิตซ์พร้อมที่จะเปิดใช้งานแล้ว
การก่อสร้างเริ่มขึ้นในปี 2015 และกล้องโทรทรรศน์นี้ได้รับการตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันผู้บุกเบิก เวรา รูบิน ซึ่งเสียชีวิตในปี 2016 รูบินเป็นคนแรกที่ยืนยันการมีอยู่ของสสารมืด ซึ่งเป็นสสารลึกลับที่ประกอบเป็นส่วนใหญ่ของสสารในจักรวาลแต่ไม่เคยมีใครสังเกตเห็นมาก่อน
แม้ว่าเวรา รูบินจะเป็นหอดูดาวแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา แต่ก็ตั้งอยู่ในเทือกเขาแอนดีสของชิลี “สำหรับกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคัล คุณต้องอยู่ในที่สูง มืด และแห้ง” ฮิกส์กล่าว โดยอ้างถึงปัญหามลภาวะทางแสงและความชื้นในอากาศ ซึ่งลดความไวของเครื่องมือ “คุณภาพของท้องฟ้ายามค่ำคืนในชิลีนั้นยอดเยี่ยมมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีกล้องโทรทรรศน์มากมายที่นี่”
ขณะนี้กล้องโทรทรรศน์รูบินอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของการก่อสร้าง คาดว่าจะเปิดใช้งานได้ในปี พ.ศ. 2568 “เรากำลังจัดวางทุกอย่างให้เข้าที่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบทั้งหมด ตั้งแต่ส่วนบนสุดไปจนถึงท่อและข้อมูล เชื่อมต่อกันอย่างราบรื่นและเหมาะสมที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทุกอย่างได้รับการจัดเตรียมมาเป็นเวลาสิบปีแล้ว ” ฮิกส์กล่าว พร้อมตั้งข้อสังเกตว่ากำหนดการอาจเปลี่ยนแปลงได้
กระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 เมตร (ภาพ: SLAC)
ถอดรหัสความลึกลับของจักรวาลอันยาวนาน
ภารกิจหลักของกล้องโทรทรรศน์ Rubin เรียกว่า Legacy Survey of Space and Time (LSST) เป็นเวลา 10 ปี
กล้องของรูบินสามารถถ่ายภาพได้ทุก ๆ 30 วินาที สร้างข้อมูลได้ 20 เทราไบต์ภายใน 24 ชั่วโมง เมื่อการสำรวจเสร็จสิ้น จะสร้างข้อมูลดิบมากกว่า 60 ล้านกิกะไบต์
อย่างไรก็ตาม ใช้เวลาเพียง 60 วินาทีในการถ่ายโอนภาพถ่ายแต่ละภาพจากประเทศชิลีไปยังห้องปฏิบัติการวิจัยในรัฐแคลิฟอร์เนีย (สหรัฐอเมริกา) ซึ่งปัญญาประดิษฐ์และอัลกอริทึมจะวิเคราะห์ภาพก่อน โดยมองหาการเปลี่ยนแปลงหรือวัตถุที่เคลื่อนไหว และสร้างการแจ้งเตือนหากตรวจพบบางสิ่งบางอย่าง
“เราคาดว่าจะเห็นการแจ้งเตือนจากกล้องโทรทรรศน์ประมาณ 10 ล้านครั้งต่อคืน” ฮิกส์กล่าว “การแจ้งเตือนหมายถึงการเปลี่ยนแปลงใดๆ บนท้องฟ้าและเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มากมาย เช่น วัตถุในระบบสุริยะ ดาวเคราะห์น้อย และซูเปอร์โนวา เราคาดว่าจะมีดวงดาวนับล้านดวงในระบบสุริยะและกาแล็กซีนับพันล้านกาแล็กซี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเรียนรู้ของเครื่องจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง”
ข้อมูลดังกล่าวจะถูกเปิดเผยต่อกลุ่มนักดาราศาสตร์ที่ได้รับคัดเลือกทุกปี และหลังจากนั้นสองปี ชุดข้อมูลแต่ละชุดจะถูกเปิดเผยต่อสาธารณะเพื่อให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้ศึกษา ฮิกส์กล่าว
มีงานวิจัยหลัก 4 ประการที่นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาอยู่ ได้แก่ การจัดทำรายการระบบสุริยะ ซึ่งรวมถึงการค้นพบวัตถุท้องฟ้าใหม่ๆ หลายดวงและบางทีอาจรวมถึงดาวเคราะห์ที่ซ่อนอยู่ที่เรียกว่าดาวเคราะห์ดวงที่ 9 การทำแผนที่กาแล็กซีทั้งหมดของโลก การค้นพบวัตถุประเภทพิเศษที่เรียกว่า "วัตถุชั่วคราว" ที่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งหรือความสว่างได้ตามกาลเวลา และการทำความเข้าใจธรรมชาติของสสารมืด
คาดว่ากล้องโทรทรรศน์ของหอสังเกตการณ์รูบินจะสามารถไขความลึกลับอันล้ำลึกของจักรวาลได้ (ภาพ: SLAC)
ชุมชนดาราศาสตร์ต่างตื่นเต้นกับหอดูดาวเวรา รูบิน เดวิด ไคเซอร์ ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์แห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (สหรัฐอเมริกา) กล่าวว่ากล้องโทรทรรศน์นี้จะช่วยให้ความกระจ่างเกี่ยวกับคำถามที่ค้างคาใจมานานเกี่ยวกับสสารมืดและพลังงานมืด ซึ่งเป็นสองแนวคิดที่ลึกลับที่สุดในจักรวาล
อีกหนึ่งปริศนาจักรวาลที่กล้องโทรทรรศน์รูบินสามารถไขได้คือการค้นหาดาวเคราะห์ดวงที่เก้า คอนสแตนติน บาตีกิน ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ประจำสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่ากล้องโทรทรรศน์นี้มีโอกาสจริงที่จะตรวจจับดาวเคราะห์ดวงที่เก้าได้โดยตรง แม้ว่าจะไม่สามารถสังเกตดาวเคราะห์ดวงนี้ได้โดยตรง แต่แผนที่โดยละเอียดของโครงสร้างพลวัตของระบบสุริยะ โดยเฉพาะการกระจายตัวของวงโคจรของวัตถุขนาดเล็ก จะเป็นบททดสอบสำคัญสำหรับสมมติฐานดาวเคราะห์ดวงที่เก้า
Priyamvada Natarajan ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเยล กล่าวชื่นชมกล้องโทรทรรศน์ Rubin ว่า "โอกาสนี้ถือเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นและแน่นอนว่าจะปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์อวกาศ"
แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)