Вы здесь

Российские линзы в обсерватории Паранал в Чили

В обсерватории Паранал в Чили—самой мощной и совершенной в мире астрономической обсерватории, принадлежащей Европейской Южной обсерватории (ESO)—для астрономических наблюдений установлен Очень Большой Телескоп (The Very Large Telescope, VLT, для наблюдений в инфракрасном диапазоне) и два обзорных телескопа с оптикой Лыткаринского завода: VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy—Оптический и Инфракрасный Обзорный телескоп для Астрономии) с главным зеркалом диаметром 4,1 метра и вторичным зеркалом диаметром 1,2 метра, который работает в инфракрасных лучах и является самым большим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и VST—Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope, с главным зеркалом диаметром 2,6 метра и вторичным зеркалом диаметром 0,968 метра)—крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете.

Российские линзы показали «обнимающиеся галактики»

Изготавливать оптику обзорных телескопов обсерватории Паранал в Чили было очень сложно, это были самые трудные проекты наряду с оптикой китайского телескопа LAMOST с составными зеркалами. Но тем приятнее ощущения сейчас, когда видны результаты этого труда на практике и специалисты-астрономы отмечают высочайшее качество оптики данных телескопов в сочетании с уникальными ПЗС*-камерами, фиксирующими изображения весьма удаленных и слабых космических объектов.

Два крупнейших обзорных телескопа VST и VISTA продолжают удивлять астрономическое сообщество, и сообщения об их новейших исследованиях поступают так же регулярно, как и наблюдения с 8-метровиков VLT, что непременно радует нас, изготовителей оптики этих телескопов

В пресс-релизах Европейской Южной обсерватории от 7 марта 2012 года «Галактики обнимаются» представлены новые исследования с телескопом VST, а в пресс-релизе от 21 марта «VISTA заглядывает в глубины космоса» описана процедура получения «глубоких» снимков удаленных галактик и их ценность для науки. И теперь эти снимки становятся доступными всем астрономам мира.

В телескоп VST видны взаимодействия в молодом скоплении галактик.

Телескоп VST получил великолепное изображение взаимодействующих галактик в скоплении, расположенном в созвездии Геркулеса. Четкость, с которой на полученном за неполные три часа изображении в деталях видны сотни галактик, демонстрирует мощь VST.

VST — телескоп, оснащенный приемником OmegaCAM: камерой с полем в 268 мегапикселей, которая позволяет получать изображения очень больших областей неба. Обычно единичный снимок такой области можно получить только с помощью малого телескопа. Но 2,6-метровый VST не только обладает широким полем зрения, но и в полной мереиспользует великолепные условия, существующие на горе Паранал. В результате за короткое время получаются изображения весьма высокой четкости и большой проницающей силы.

Пары «обнимающихся» галактик, которые затем сольются в одиночные галактики большего размера, видны по всему полю. Многочисленность этих взаимодействий, а также большое количество богатых газом спиральных галактик, в которых идет интенсивное звездообразование, делают скопление в Геркулесе похожим на скопления молодых галактик, расположенные в более удаленных частях Вселенной. Это сходство наводит астрономов на мысль, что скопление галактик в Геркулесе относительно молодое. Когда-нибудь этот живой и динамичный рой галактик повзрослеет и станет больше похож на окружающие нашу Галактику скопления более зрелого возраста.

Скопления галактик образуются, когда группы галактик сбиваются вместе под действием силы тяготения. По мере того как группы сближаются друг с другом, скопление становится более компактным и приобретает ферическую форму. Сближаются и сами галактики, многие из них начинают взаимодействовать. Даже если изначально в группах преобладают спиральные галактики, столкновения в конце концов искажают их спиральную структуру и «сдирают» с них газ и пыль; в результате звездообразование в значительной степени подавляется. По этой причине большинство галактик в скоплении зрелого возраста имеют эллиптическую или неправильную форму. В центре старого скопления галактик обычно находятся одна-две крупные эллиптические галактики, образовавшиеся в результате слияния галактик меньшего размера и богатые старыми звездами.

Считается, что скопление галактик в Геркулесе состоит по крайней мере из трех скоплений и групп галактик меньшего размера, которые находятся в процессе объединения в структуру большего масштаба. Но и само это скопление сливается с другими большими скоплениями галактик, образуя сверхскопление. Такие гигантские конгломераты, состоящие из скоплений галактик, относятся к наиболее крупномасштабным структурам во Вселенной. Большое поле зрения и качество изображения, обеспечиваемые камерой OmegaCAM на телескопе VST, делают этот инструмент идеальным для изучения периферийных частей скоплений галактик, где происходят еще недостаточно исследованные процессы взаимодействия между скоплениями.

На приводимом великолепном изображении видны не только галактики, входящие в скопление в Геркулесе, но и многочисленные слабые и туманные объекты фона — гораздо более далекие галактики. Объекты, находящиеся в очень далеких частях Вселенной, мы видим гораздо более молодыми, чем они есть на самом деле, потому что свет от них идет до нас несколько миллиардов лет. По современным данным, возраст Вселенной около 13 миллиардов лет, телескопы VST и VISTA позволяют заглянуть в молодость нашей Вселенной.

На переднем плане видны и несколько ярко сверкающих «домашних» звезд, принадлежащих нашей Галактике, и даже несколько астероидов, которые, медленно двигаясь по полю в процессе экспозиции, оставили на кадре следы в виде коротких черточек.

Комплекс обсерватории Паранал в Чили

Сокровищница новых инфракрасных данных стала доступна астрономам

Телескоп ESO VISTA построил изображение участка неба с самым широким полем из всех существующих на сегодняшний день инфракрасных снимков большой проницающей силы, так называемый «глубокий снимок». На сайте ESO один этот снимок в полном объеме занимает полгигабайта памяти. Астрономы называют «глубокими» изображения, полученные с очень длинными суммарными экспозициями, в результате чего на этих кадрах видны самые слабые объекты. Обычно такие изображения получаются цифровым сложением большого числа более коротких экспозиций. На с виду ничем не примечательном кадре из обзора UltraVISTA выявлено более 200 тысяч галактик. И это лишь один элемент огромной коллекции полностью обработанных изображений, полученных во всех обзорах неба телескопом VISTA, коллекции, которую ESO делает сейчас доступной астрономам всего мира. UltraVISTA — сокровищница, используемая для изучения удаленных галактик в ранней Вселенной и для многих других научных проектов.

Телескоп ESO VISTA многократно наводился на один и тот же участок неба, медленно накапливая очень слабые световые потоки от самых отдаленных галактик. Для того чтобы составить данное изображение, понадобилось наложение более шести тысяч отдельных экспозиций с суммарным временем в 55 часов, сделанных в пяти различных цветовых фильтрах. Это изображение из обзора UltraVISTA является самым глубоким инфракрасным снимком неба такого углового размера из всех когда-либо полученных.

Телескоп ESO VISTA

Телескоп VISTA в обсерватории ESO на горе Паранал в Чили—круп-нейший обзорный телескоп в мире и самый мощный из существующих инфракрасных обзорных телескопов. С тех пор как он начал работать в 2009 году, большая часть его наблю дательного времени была отдана со ставлению обзоров неба, некоторые из которых покрывали большие зоны южного неба, а некоторые были сосредоточены на участках малого размера. Обзор UltraVISTA посвящен полю COSMOS в созвездии Секстант — с виду почти пустому участку неба, который уже был разносторонне исследован другими телескопами, в том числе Космическим Телескопом Хаббла NASA/ESA. UltraVISTA значительно превосходит остальные пять существующих обзоров VISTA и выявляет самые слабые объекты. Обзор UltraVISTA покрывает площадь в 1,5 квадратных градуса, что примерно в восемь раз больше полной Луны и чуть меньше полной площади поля COSMOS.

Данные обзоров VISTA — в целом более 6 терабайт изображений сейчас обрабатываются в центрах данных Соединенного Королевства, а данные UltraVISTA — во Франции. Затем они переправляются обратно в научный архив ESO и делаются доступными для использования астрономами всего мира.

На первый взгляд изображения UltraVISTA ничем не замечательны: несколько ярких звезд среди россыпи слабых объектов. Но в действительности почти все эти слабые звездочки — не обитатели Млечного Пути, а очень далекие галактики, каждая из которых содержит миллиарды звезд. Если увеличить изображение на весь экран и рассматривать его в крупном масштабе, можно выявить новые и новые галактики — кадр в целом содержит их более чем 200 тысяч.

Расширение Вселенной сдвигает свет от удаленных объектов в сторону покраснения. Если свет приходит к нам от самых далеких галактик, доступных наблюдению, то вследствие «красного смещения» большая его часть доходит до Земли в виде инфракрасных волн. Высокочувствительный инфракрасный телескоп с большим полем зрения VISTA является инструментом уникальной силы для регистрации далеких галактик в ранней вселенной. Изучая галактики в световых волнах, сдвинутых в результате красного смещения, на все больших и больших расстояниях, астрономы могут проследить стадии образования галактик и их эволюции на разных этапах истории Вселенной. Мы не можем со стороны взглянуть на наших предков в молодости, какими они были, а вот во Вселенной это возможно.

Пристальный взгляд на представленное изображение позволяет выявить десятки тысяч ранее неизвестных красноватых объектов, рассеянных среди еще более многочисленных галактик кремового оттенка. Это в основном очень далекие галактики, свет от которых доходит до нас из эпохи ранней Вселенной, когда ее возраст составлял лишь малую часть нынешнего. Первые исследования кадров UltraVISTA в сочетании с изображениями, полученными на других телескопах, выявили присутствие большого числа галактик, видимых в эпоху, когда Вселенной было менее миллиарда лет, а некоторые объекты относятся даже к еще более раннему времени.

Хоть приведенный снимок из обзора UltraVISTA уже является самым глубоким из существующих инфракрасных изображений такого размера, наблюдения продолжаются. Окончательные результаты, которые ожидаются через несколько лет, позволят проникнуть значительно дальше вглубь Вселенной.

Обзоры неба — важнейший источник астрономических данных. Поэтому в ESO принята программа, в соответствии с которой богатейшая коллекция данных с телескопа VISTA и парного ему телескопа VST на протяжении ближайших десятилетий будет открыта для астрономов всего мира.

Данные, получаемые на телескопах ESO, как правило, поступают непосредственно в огромный цифровой архив. Однако новая инициативная программа Phase 3 собирает прошедшие детальную обработку данные ESO от групп астрономов по всей Европе и обеспечивает к ним непосредственный доступ. Обработка изображений больших астрономических полей, таких, как получаемые на обзорных телескопах, является трудной задачей и требует как больших компьютерных мощностей, так и специальных знаний. Поэтому предоставление полностью обработанных и подробно описанных однородных данных, а не «сырых» материалов наблюдений, в огромной степени облегчает астрономическому сообществу использование этих данных.

Александр Семенов,
ведущий инженер-технолог Лыткаринского завода