Новый приемник крупнейшего в мире телескопа поможет изучить чёрные дыры и зарождающиеся миры

Новый приёмник предназначен в том числе и для спектральных наблюдений.
Иллюстрация консорциума ESO/MATISSE.

На VLT, самом большом телескопе в мире, вступил в строй приёмник MATISSE. Аббревиатура образована от английского словосочетания Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment – "мультиапертурный среднеинфракрасный спектроскопический эксперимент".

Как явствует из названия, приёмник работает в среднем инфракрасном диапазоне, на длинах волн от 3 до 13 микрометров, что само по себе достойно восхищения. Эта область спектра почти недоступна для наблюдений с Земли, поскольку инфракрасное излучение поглощается пылью, молекулами воды и углекислого газа. Но высокогорная пустыня Атакама с её уникально сухим и чистым воздухом дарит астрономам такую возможность.

MATISSE предназначен для наблюдений в режиме интерферометра. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о том, что это такое. Вкратце речь о том, что два зеркала, разнесённые на дистанцию L, могут давать резкость изображения как у одного большого зеркала диаметром L. Правда, для этого нужно решить целый ряд сложных технических проблем, в частности, выдерживать это расстояние неизменным с невероятной точностью (до долей длины волны наблюдений).

Комплекс VLT состоит из четырёх основных зеркал ("юнитов"), каждое диаметром 8,2 метра, и нескольких дополнительных. Они могут работать как интерферометр, создавая уникально подробные изображения. Но для этого требуется соответствующий приёмник. Эту роль и возьмёт на себя "Матисс", плод 12 лет напряжённой работы астрономов и инженеров.

Научный руководитель проекта MATISSE Бруно Лопес (Bruno Lopez) из Обсерватории Кот д’Азур в Ницце, Франция, поясняет: "У индивидуальных телескопов разрешение, резкость изображения, ограничивается размером их главного зеркала. Чтобы получить более высокое разрешение, мы должны комбинировать, то есть подвергать интерференции, свет от всех четырёх телескопов комплекса VLT. Это позволяет приёмнику MATISSE получать в диапазоне длин волн от 3 до 13 микрометров изображения с большим разрешением, чем это способен делать любой из существующих телескопов. По этому параметру наш приёмник будет конкурировать с будущим космическим телескопом "Джеймс Уэбб".

В рамках испытаний новичка учёные наблюдали три яркие звезды – Сириус, Ригель и Бетельгейзе. Все эти светила хорошо изучены, но последнему всё же удалось удивить астрономов. Оказалось, что угловой размер звезды необычным образом зависит от длины волны наблюдений. Эта информация поможет учёным лучше понять, как устроены окрестности гиганта и какие силы выбрасывают его вещество в окружающий космос.

В пробных наблюдениях использовались вспомогательные зеркала VLT, но уже в ближайшее время планируется испытать интерферометр из основных "юнитов". "Матисс" может работать с любым сочетанием зеркал VLT, создавая эквивалент 200-метрового телескопа. Кроме того, этот приёмник способен как строить изображения небесных тел, так и регистрировать их спектры.

Планы у астрономов наполеоновские. Протопланетные диски, окрестности чёрных дыр, атмосферы экзопланет и вулканы Солнечной системы – вот лишь неполный список объектов изучения для нового инструмента.

Томас Хеннинг (Thomas Henning), директор Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия, один из руководителей проекта MATISSE, говорит: "Наблюдая внутренние области протопланетных дисков с MATISSE, мы надеемся понять происхождение различных минералов, содержащихся в этих дисках – минералов, которые позже войдут в состав твёрдых ядер землеподобных планет."

В будущем MATISSE также войдёт в состав Чрезвычайно Большого Телескопа (ELT), который сейчас только строится.

Менеджер проекта от Европейской южной обсерватории Андреас Глиндеман (Andreas Glindemann) заключает: "Реализация проекта MATISSE потребовала усилий многих людей в течение многих лет, и поэтому сейчас особенно радостно видеть, как хорошо он работает. Мы с нетерпением ждём от него великолепных научных результатов!".

К слову, авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали и о других уникальных инструментах, недавно вступивших в строй – приёмнике ESPRESSO и телескопе EXTRA, охотнике за обитаемыми планетами.

Сегодня