После двадцатилетней работы ученые и инженеры Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики и их партнеры отмечают завершение создания камеры Legacy Survey of Space and Time (LSST).
Эта камера, обладающая разрешением 3200 мегапикселей, станет центральным элементом обсерватории Веры Рубин (Rubin), финансируемой Министерством энергетики и Национальным научным фондом. Она позволит ученым изучать нашу Вселенную с невиданной ранее детализацией. За десять лет она накопит обширные данные о ночном небе на юге, которые помогут исследователям получить новые научные знания о Вселенной. Эти данные будут ключевыми для понимания темной энергии, приводящей к ускоренному расширению Вселенной, а также для поиска темной материи, загадочного компонента, составляющего около 85% всей материи во Вселенной. Кроме того, исследователи планируют использовать данные Рубин для лучшего понимания изменений на ночном небе, галактики Млечный Путь и нашей солнечной системы.
Директор строительства обсерватории Rubin и профессор Вашингтонского университета Желько Ивезич, отмечает:
После завершения строительства уникальной камеры LSST в SLAC и ее интеграции с остальными системами обсерватории Rubin в Чили мы скоро начнем создавать самый обширный фильм и наиболее информативную карту ночного неба, которые когда-либо существовали.
Для достижения этой цели команда SLAC и их партнеры разработали самую большую цифровую камеру в истории астрономии. Камера размером примерно с небольшой автомобиль и весом около 3000 килограммов имеет переднюю линзу диаметром более полутора метров — это самый большой объектив, когда-либо созданный для этой цели. Чтобы сохранить форму и оптическую четкость, а также герметизировать вакуумную камеру, в которой расположена огромная фокальная плоскость камеры, специально спроектировали вторую линзу шириной 1 метр. Эта фокальная плоскость состоит из 201 индивидуально разработанных ПЗС-датчиков и настолько плоская, что ее ширина изменяется не более чем на одну десятую ширины человеческого волоса. Сами пиксели имеют ширину всего 10 микрон.
Однако самой важной особенностью камеры является ее высокое разрешение. Его размер настолько велик, что для отображения одного изображения в ее полном размере потребуется сотни телевизоров с высоким разрешением, согласно профессору SLAC, заместителю директора обсерватории Рубин и руководителю программы камер Аарону Рудману. Разрешение настолько высокое, что камера может обнаружить мяч для гольфа на расстоянии около 24 км, охватывая при этом полосу неба в семь раз шире, чем полная луна. Эти изображения с миллиардами звезд и галактик помогут раскрыть тайны Вселенной.
И эти тайны становятся все более важными для разгадывания, по словам менеджера программы Cosmic Frontier Министерства энергетики Кэти Тернер.
Больше, чем когда-либо прежде, расширение нашего понимания фундаментальной физики требует более глубокого изучения Вселенной. Благодаря камере LSST обсерватория Rubin погрузится в космос глубже, чем когда-либо прежде, и поможет ответить на некоторые из самых сложных и важных вопросов современной физики.
Теперь, когда камера LSST завершена и прошла тщательные испытания в SLAC, ее упакуют, отправят в Чили и установят на горе Серро Пачон в Андах, где позже ее поднимут на обзорный телескоп Симони. этого года.
После запуска основной задачей камеры будет составление карты положения и измерение яркости огромного количества объектов ночного неба. Из этого каталога ученые смогут получить массу информации. В частности, камера LSST будет искать признаки слабого гравитационного линзирования, при котором массивные галактики немного искривляют пути света от фоновых галактик, которые находятся за ними. Слабое линзирование поможет ученым узнать о распределении массы во Вселенной и о его изменениях со временем, что в свою очередь поможет космологам понять, как темная энергия влияет на расширение Вселенной.
Эта обсерватория стала первой в мире, построенной специально для изучения слабого линзирования на таком масштабе, и этот проект стимулировал ученых и инженеров разработать ряд новых технологий, включая новые типы ПЗС-сенсоров и некоторые из самых больших линз, когда-либо созданных.
Ученые также намерены изучить закономерности в распределении галактик и их изменения со временем, обнаруживая скопления темной материи и выявляя сверхновые, что поможет дальнейшему пониманию как темной материи, так и темной энергии.
Риса Векслер, космолог, возглавляющая Институт астрофизики частиц и космологии Кавли при SLAC и Стэнфордском университете, отметила, что это был уникальный момент.
Здесь, в SLAC и по всему миру, есть множество ученых, которые найдут что-то ценное в данных, которые будет генерировать эта камера. Это захватывающее время для исследования космологии.
