Έτοιμη να ενεργοποιηθεί είναι η μεγαλύτερη ψηφιακή κάμερα στον κόσμο, έχοντας τοποθετηθεί σε μια βουνοκορφή της βόρειας Χιλής.
Όπως αναφέρει το CNN, η αποστολή της είναι απλή αλλά φιλόδοξη: να φωτογραφίσει ολόκληρο τον νυχτερινό ουρανό με εξαιρετική λεπτομέρεια και να ξεκλειδώσει μερικά από τα πιο βαθιά μυστικά του σύμπαντος.
Awesome awesome awesome.
— Barry Triana (@BarryTriana001) October 23, 2024
Can't wait.
Telescope with world’s largest digital camera will be a ‘game-changer’ for astronomyhttps://t.co/A4CQZVt0Ie
Στεγασμένο μέσα στο Παρατηρητήριο Vera C. Rubin — ένα νέο τηλεσκόπιο που πλησιάζει στην ολοκλήρωσή του στο Cerro Pachón, ένα βουνό ύψους 2.682 μέτρων (8.800 πόδια) περίπου 300 μίλια (482 χιλιόμετρα) βόρεια της πρωτεύουσας της Χιλής Σαντιάγο.
Κάθε τρεις νύχτες, το τηλεσκόπιο θα απεικονίζει ολόκληρο τον ορατό ουρανό, παράγοντας χιλιάδες εικόνες που θα επιτρέπουν στους αστρονόμους να δουν οτιδήποτε κινείται ή αλλάζει τη φωτεινότητα. Η προσδοκία είναι ότι με αυτόν τον τρόπο, η Vera Rubin θα ανακαλύψει περίπου 17 δισεκατομμύρια αστέρια και 20 δισεκατομμύρια γαλαξίες που δεν έχουμε ξαναδεί - και αυτή είναι μόνο η αρχή.
«Υπάρχουν τόσα πολλά που θα κάνει ο Ρούμπιν», λέει η Κλερ Χιγκς, ειδικός στην αστρονομία του αστεροσκοπείου. «Εξερευνούμε τον ουρανό με τρόπο που δεν έχουμε ξανακάνει, δίνοντάς μας τη δυνατότητα να απαντήσουμε σε ερωτήσεις που ούτε καν σκεφτήκαμε να κάνουμε».
Το τηλεσκόπιο θα ερευνά τον νυχτερινό ουρανό για ακριβώς μια δεκαετία, λαμβάνοντας 1.000 φωτογραφίες κάθε βράδυ. «Σε 10 χρόνια, θα μιλάμε για νέα πεδία επιστήμης, νέες κατηγορίες αντικειμένων, νέους τύπους ανακαλύψεων για τις οποίες δεν μπορώ καν να σας πω τώρα, γιατί δεν ξέρω ακόμα τι είναι. Και νομίζω ότι αυτό είναι πραγματικά ένα συναρπαστικό πράγμα», προσθέτει ο Higgs.
Προετοιμασία για ενεργοποίηση
Υπό κατασκευή από το 2015, το τηλεσκόπιο πήρε το όνομά του από την πρωτοπόρο Αμερικανίδα αστρονόμο Vera Rubin, η οποία πέθανε το 2016 και, μεταξύ άλλων επιτευγμάτων, επιβεβαίωσε για πρώτη φορά την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης - της άπιαστης ουσίας που αποτελεί την πλειοψηφία της ύλης στο σύμπαν, αλλά δεν παρατηρήθηκε ποτέ.
Το έργο ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 2000 από ιδιωτικές δωρεές, συμπεριλαμβανομένων των δισεκατομμυριούχων Charles Simonyi και Bill Gates. Αργότερα χρηματοδοτήθηκε από κοινού από το Γραφείο Επιστήμης του Υπουργείου Ενέργειας και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ, το οποίο το διαχειρίζεται επίσης μαζί με το SLAC National Accelerator Laboratory, ένα ερευνητικό κέντρο που λειτουργεί από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στην Καλιφόρνια.
Αν και το Rubin είναι ένα εθνικό παρατηρητήριο των ΗΠΑ, βρίσκεται στις Χιλιανές Άνδεις, μια τοποθεσία που μοιράζεται με πολλά άλλα τηλεσκόπια για διάφορους λόγους. «Για τα οπτικά τηλεσκόπια, χρειάζεστε μια τοποθεσία ψηλή, σκοτεινή και στεγνή», λέει ο Higgs, αναφερόμενος στα ζητήματα της φωτορύπανσης και της υγρασίας του αέρα, που μειώνουν την ευαισθησία των οργάνων. «Θέλετε μια πολύ ήσυχη και κατανοητή ατμόσφαιρα και η ποιότητα του νυχτερινού ουρανού στη Χιλή είναι εξαιρετική, γι' αυτό υπάρχουν τόσα πολλά τηλεσκόπια εδώ», προσθέτει. «Είναι απομακρυσμένο, αλλά δεν είναι επίσης τόσο απομακρυσμένο ώστε η λήψη των δεδομένων από το βουνό να είναι πρόβλημα - υπάρχει υποδομή στην οποία μπορεί να κλίνει ο Rubin».
10 εκατομμύρια ειδοποιήσεις ανά νύχτα
Η κύρια αποστολή του Rubin ονομάζεται LSST — for Legacy Survey of Space and Time. «Πρόκειται για μια έρευνα 10 ετών στην οποία κοιτάμε τον νότιο ουρανό κάθε βράδυ και το επαναλαμβάνουμε κάθε τρεις νύχτες. Οπότε ουσιαστικά δημιουργούμε μια ταινία του νότιου ουρανού για μια δεκαετία», λέει ο Higgs.
Η κάμερα μπορεί να τραβήξει μια φωτογραφία κάθε 30 δευτερόλεπτα, η οποία θα παράγει 20 terabyte δεδομένων κάθε 24 ώρες, όσο ο μέσος άνθρωπος παρακολουθεί Netflix για τρία χρόνια ή ακούει Spotify για 50 χρόνια. Με την ολοκλήρωση, η έρευνα θα έχει παραγάγει πάνω από 60 εκατομμύρια gigabyte ακατέργαστων δεδομένων.
Ωστόσο, θα χρειαστούν μόνο 60 δευτερόλεπτα για να μεταφερθεί κάθε εικόνα από τη Χιλή στην Καλιφόρνια, όπου η Τεχνητή Νοημοσύνη και οι αλγόριθμοι θα την αναλύσουν πρώτα, αναζητώντας τυχόν αλλαγές ή κινούμενα αντικείμενα και δημιουργώντας μια ειδοποίηση, εάν βρεθεί κάτι.
«Περιμένουμε περίπου 10 εκατομμύρια ειδοποιήσεις ανά νύχτα που βγαίνουν από το τηλεσκόπιο», λέει ο Higgs. «Οι ειδοποιήσεις είναι οτιδήποτε αλλάζει στον ουρανό και καλύπτουν μια ολόκληρη σειρά επιστημονικών περιπτώσεων, όπως αντικείμενα του ηλιακού συστήματος, αστεροειδείς και σουπερνόβα. Αναμένουμε εκατομμύρια αστέρια του ηλιακού συστήματος και δισεκατομμύρια γαλαξίες, γι' αυτό η μηχανική μάθηση είναι πραγματικά απαραίτητη».
«Τα δεδομένα θα κοινοποιούνται σε μια επιλεγμένη ομάδα αστρονόμων κάθε χρόνο και στη συνέχεια, μετά από δύο ακόμη χρόνια, κάθε σύνολο δεδομένων θα διατίθεται δημόσια, για να εργαστεί η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα», λέει ο Higgs.
«Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τομείς έρευνας που ελπίζουμε ότι θα καλύψουν τα δεδομένα: δημιουργία ενός καταλόγου του ηλιακού συστήματος — που περιλαμβάνει την ανακάλυψη πολλών νέων ουράνιων σωμάτων και ίσως του κρυμμένου πλανήτη που είναι γνωστός ως Planet Nine, χαρτογράφηση ολόκληρου του γαλαξία μας, εξερεύνηση μιας ειδικής κατηγορίας αντικειμένων που ονομάζονται ''μεταβατικά'', τα οποία αλλάζουν θέση ή φωτεινότητα με την πάροδο του χρόνου και κατανόηση της φύσης της σκοτεινής ύλης», ανέφερε.
«Υπάρχουν πιθανώς 10 διαφορετικοί τομείς της επιστήμης όπου μπορώ να σας πω ότι ο Ρούμπιν θα τα πάει περίφημα», λέει ο Χιγκς. «Νομίζω ότι θα έχουμε περισσότερους σουπερνόβα Τύπου Ι σε μερικούς μήνες από ό,τι έχουν παρατηρηθεί ποτέ, για παράδειγμα. Διαστρικά αντικείμενα, έχουμε δύο υποψήφια τώρα, αλλά ο Ρούμπιν θα το πάρει από δύο σε, ελπίζουμε, περισσότερα».
«Οι επαναστάσεις βρίσκονται σε εξέλιξη»
«Η αστρονομική κοινότητα είναι πολύ ενθουσιασμένη με το Παρατηρητήριο Vera Rubin», λέει ο David Kaiser, καθηγητής φυσικής και καθηγητής της ιστορίας της επιστήμης Germeshausen στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης. Σύμφωνα με τον Kaiser, το τηλεσκόπιο θα πρέπει να βοηθήσει να διευκρινιστούν μακροχρόνιες ερωτήσεις σχετικά με τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια - δύο από τα πιο επίμονα και μυστηριώδη χαρακτηριστικά του σύμπαντος μας.
«Το Παρατηρητήριο Vera Rubin θα επιτρέψει στους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν την κατανομή της σκοτεινής ύλης όπως ποτέ πριν, με βάση το πώς η σκοτεινή ύλη κάμπτει το μονοπάτι του συνηθισμένου αστρικού φωτός — μια διαδικασία γνωστή ως ''βαρυτικός φακός''», εξηγεί ο Κάιζερ. «Η σκοτεινή ύλη φαίνεται να είναι πανταχού παρούσα σε όλο το σύμπαν, αλλά το πώς ακριβώς συσσωρεύτηκε ή συσσωματώθηκε με την πάροδο του χρόνου παραμένει δύσκολο να προσδιοριστεί ποσοτικά για μεγάλα τμήματα του νυχτερινού ουρανού», λέει, προσθέτοντας ότι συλλέγοντας περισσότερα δεδομένα σχετικά με την κατανομή της σκοτεινής ύλης, το Παρατηρητήριο Vera Rubin θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστροφυσικούς να διακρίνουν τις ιδιότητές του.
Ένας άλλος μακροχρόνιος κοσμικός γρίφος που θα μπορούσε να λύσει ο Ρούμπιν είναι το κυνήγι του Πλανήτη Εννέα. Ο Konstantin Batygin, καθηγητής πλανητικής επιστήμης στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, ο οποίος έχει γράψει αρκετές ακαδημαϊκές εργασίες σχετικά με το θέμα, λέει ότι το τηλεσκόπιο όχι μόνο «παρέχει μια πραγματική ευκαιρία για άμεση ανίχνευση του Πλανήτη Εννέα, αλλά ακόμα κι αν ο πλανήτης διαφεύγει από την άμεση παρατήρηση. Η λεπτομερής χαρτογράφηση της δυναμικής αρχιτεκτονικής του εξωτερικού ηλιακού συστήματος — ιδιαίτερα η τροχιακή κατανομή των μικρών σωμάτων — θα προσφέρει κρίσιμες δοκιμές για την υπόθεση του Πλανήτη Εννέα». Εν ολίγοις, προσθέτει, «το Παρατηρητήριο Vera Rubin πρόκειται να φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για το εξωτερικό ηλιακό σύστημα και είναι έτοιμο να ''αλλάξει το παιχνίδι''».
«Υπάρχουν λίγοι αστρονόμοι που δεν ενθουσιάζονται με τον Ρούμπιν», λέει η Κέιτ Πατλ, λέκτορας στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας στο University College του Λονδίνου, επειδή θα χαρτογραφήσει το διάστημα σε κλίμακες μεγεθών που κυμαίνονται από τις πιο τοπικές — την παρακολούθηση αστεροειδών κοντά στη Γη στο δικό μας ηλιακό σύστημα — στο μεγαλύτερο, χαρτογραφώντας την κατανομή της σκοτεινής ύλης σε όλο το σύμπαν.
«Το Rubin θα επιστρέφει στα ίδια μέρη του ουρανού ξανά και ξανά, πράγμα που σημαίνει ότι θα ανοίξει νέους δρόμους στη μελέτη των αστρονομικών μεταβατικών φαινομένων - θα εντοπίσει μεταβλητά αστέρια, θα παρακολουθήσει υπολείμματα σουπερνόβα, καθώς αποσυντίθενται και θα παρατηρήσει γάμμα πολύ υψηλής ενέργειας εκρήξεις ακτίνων και τη μεταβλητότητα των κβάζαρ, που είναι πολύ μακρινοί, πολύ ενεργοί γαλαξίες. Με αυτόν τον τρόπο, θα προσφέρει μια άνευ προηγουμένου εικόνα για το πώς εξελίσσονται το σύμπαν μας και τα αστέρια και οι γαλαξίες μέσα σε αυτό».
Σύμφωνα με τον Priyamvada Natarajan, καθηγητή αστρονομίας και φυσικής στο Πανεπιστήμιο Yale, το Παρατηρητήριο Rubin πρόκειται να σπάσει ρεκόρ σε πολλά μέτωπα και ολόκληρη η αστρονομική κοινότητα περιμένει την πρώτη πτήση. Η έρευνα θα παρέχει δεδομένα για μια μυριάδα επιστημονικών έργων που θα αντιμετωπίσουν πολλά θεμελιώδη ανοιχτά ερωτήματα με μια κίνηση — από το κοντινό έως το μακρινό σύμπαν, συμπεριλαμβανομένου όχι απλώς ενός θησαυρού γαλαξιών, σμήνων, κβάζαρ, σουπερνόβα, εκρήξεις ακτίνων γάμμα και άλλα παροδικά — «Θα οξύνει επίσης την άποψή μας για το ηλιακό σύστημα με μια απαράμιλλη ακόμα απογραφή αστεροειδών κοντά στη Γη, αντικειμένων της ζώνης Kuiper (μια περιοχή παγωμένων αντικειμένων πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα) — με λίγα λόγια υπάρχει κάτι για όλοι», λέει.
Προσθέτει ότι το πιο συναρπαστικό εύρημα θα ήταν αν το τηλεσκόπιο αποκάλυπτε την αληθινή φύση της σκοτεινής ύλης - μια ανακάλυψη που σίγουρα θα χαροποιούσε τη Vera Rubin.
«Σε τελική ανάλυση, ήταν το θεμελιώδες έργο της για την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης σε σπειροειδείς γαλαξίες τη δεκαετία του 1970 που οδήγησε αυτή την επιδίωξη», λέει ο Natarajan. «Οι προοπτικές είναι δελεαστικές - και οι επαναστάσεις είναι σίγουρα σε εξέλιξη»
