Машины-монстры: DESI - камера с пятью тысячами отдельных "глаз", которая будет служить для изучения темной энергии
Ученые и студенты из Мичиганского университета работают над созданием узлов и компонентов новой гигантской камеры, при помощи которой в будущем будет составлена подробнейшая трехмерная карта одной из областей Вселенной, в которой насчитывается более 30 миллионов галактик. Эта камера, имеющая название DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), создается с одной главной целью - для поиска ответа на вопрос, почему Вселенная расширяется ускоряющимся темпом? Ученые-космологи подозревают, что причиной ускорения расширения Вселенной является загадочное нечто, называемое темной энергией. И, к сожалению, природа и физика этой энергии пока еще остаются за пределами понимания современной науки.
При помощи камеры DESI будет составлена высококачественная трехмерная карта участка Вселенной, глубина которой составит 10 миллиардов световых лет. Этот своего рода "взгляд в прошлое" позволит ученым выяснить, как происходило развитие Вселенной за это время, определяемое "перетягиванием каната" между силами гравитации и силами, создаваемыми темной энергией.
Камера DESI будет установлена в фокусе 4-метрового телескопа, входящего в состав Национальной обсерватории Kitt Peak в Аризоне. В качестве объектива этой камеры будут выступать 5 тысяч отдельных оптоволоконных элементов, своего рода отдельных объективов, каждый из которых может быть наведен на какую-нибудь отдельную галактику благодаря уникальной системе позиционирования, разрабатываемой в Мичиганском университете.
"Основу нашей системы составляют 5 тысяч крошечных роботов, которые будут нацеливать отдельные оптоволоконные элементы на отдельные галактики" - рассказывает Грегори Тарле (Gregory Tarle), профессор физики и член исполнительного комитета проекта DESI, - "Свет от каждой галактики попадет в спектрограф, который измерит абсолютное значение красного смещения и вычислит точное расстояние до этой галактики".
Поскольку некоторые галактики удаляются от Земли, излучаемый ими свет смещается в сторону красной области спектра за счет эффекта Доплера. Количественный показатель этого красного смещения может позволить ученым вычислить расстояние до этой галактики с достаточно высокой точностью. В настоящее время в распоряжении ученых уже имеется набор достаточно точных и подробных двухмерных карт Вселенной, но, для того, чтобы оценить процессы расширения Вселенной имеющимся картам не хватает третьего измерения - глубины.
Более чем за пять лет работы камера DESI определит положение 30 миллионов галактик в трех пространственных координатах, создав поистине огромный и высококачественный набор астрономических данных. "Это то, что делает наш проект столь важным для всего человечества" - рассказывает Крис Миллер (Chris Miller), ученый-астроном из Мичиганского университета, - "За несколько десятилетий мы продвинулись от получения одного спектра за один раз к получению 500 спектров света за один раз. Теперь, имея на руках специализированный 4-метровый инструмент, который позволит получать спектры света 5 тысяч галактик за каждые 12 минут, мы будем продвигать науку вперед семимильными шагами буквально каждую ночь".
Кроме создания системы позиционирования оптоволоконных элементов камеры DESI, ученые Мичиганского университета занимаются разработкой уникального программных алгоритмов, аналитических методов и собственно программ. Эти программ станут основой системы, которая произведет обработку всех собираемых данных, разделит эффекты влияния гравитации и влияния темной материи, что, в свою очередь, позволит изучить темпы роста структуры, уровень расширения Вселенной и создать на базе этих данных новые космологические модели.
Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.
Первоисточник