Обсерватория SKA (Square Kilometer Array Observatory), создание которой офицально началось 4 декабря, является межправительственной организацией, в которой участвуют десятки стран. Обсерватория — это гораздо больше, чем два физических телескопа со штаб-квартирой в Великобритании и сотрудниками по всему миру, использующими передовые компьютеры и программное обеспечение для адаптации сигналов телескопа к точной науке.
Телескоп в Южной Африке (называемый SKA-Mid) будет использовать 197 радиотарелок для наблюдения радиоволн средней частоты от 350 МГц до более чем 15 ГГц. Он будет изучать экстремальные условия нейтронных звезд, органические молекулы вокруг вновь формирующихся планет и структуру Вселенной в самых больших масштабах.
Австралийский телескоп (SKA-Low) в Западной Австралии будет наблюдать за более низкими частотами с помощью 512 станций радиоантенн, разбросанных по 74-километровому участку малонаселенной местности.
После десятилетий планирования, разработки телескопов-предшественников и испытаний 4 декабря состоялась церемония начала строительства на месте. Астрономы ожидают, что оба телескопа будут полностью готовы к работе в конце этого десятилетия.
Каждая из 512 станций SKA-Low состоит из 256 широкополосных дипольных антенн, расположенных на небольшом участке территории диаметром 35 метров. Сигналы от этих антенн в форме рождественской елки на каждой станции электронно комбинируются, чтобы указывать на разные части неба, формируя единое изображение.
Эти антенны предназначены для настройки на низкие радиочастоты от 50 до 350 МГц. На этих частотах радиоволны очень длинные — сравнимы с ростом человека — а значит, более привычные на вид антенны-блюдца — неэффективный способ их поймать. Вместо этого дипольные антенны работают так же, как телевизионные антенны: радиоволны Вселенной возбуждают электроны в их металлических рукавах. В совокупности 131 072 диполя в завершенном массиве обеспечат самый глубокий и широкий обзор Вселенной на сегодняшний день.
По словам участников проекта, новые радиообсерватории позволят заглянуть в прошлое, в самое начало Вселенной, когда образовались первые звезды и галактики. Этот ключевой период, который разворачивался более 13 миллиардов лет назад, называется "космическим рассветом": когда начали формироваться звезды и галактики, впервые освещая космос.
Космический рассвет знаменует собой конец космических темных веков, период после Большого взрыва, когда Вселенная остыла в результате расширения. Все, что осталось, — это вездесущее фоновое свечение света ранней Вселенной и космос, наполненный темной материей и нейтральными атомами водорода и гелия.
Свет первых звезд преобразил Вселенную, разорвав электроны и протоны на нейтральные атомы водорода. Вселенная превратилась из темной и нейтральной в яркую и ионизированную. Обсерватория SKA нанесет на карту этот туман нейтрального водорода на низких радиочастотах, что позволит ученым исследовать рождение и смерть самых ранних звезд и галактик. Исследование этого ключевого периода является последней недостающей частью нашего понимания истории жизни Вселенной.
Исследование более "близких" по времени данных поможет лучше понять жизненный цикл современных звезд, а также поможет нам понять Солнце, нашу собственную звезду и космическую среду, в которой мы живем на Земле.
Это то, что астрономы ожидают найти с обсерваторией SKA. Но ученые верят, что неожиданные открытия, скорее всего, будут самыми волнующими. С обсерваторией такого размера и мощности они просто обязаны раскрыть самые невообразимые тайны Вселенной.