Телескоп AtLAST у Андах розкриє половину Всесвіту, прихованою від астрономів 50 років

Майже половина світла, яке випромінюють галактики, досі залишається прихованою за хмарами космічного пилу. Звичайні телескопи добре фіксують яскраві зірки й розжарені зони, проте погано розрізняють холодний газ і щільні пилові хмари — саме там народжуються нові зорі, формуються планети й ховаються мільйони далеких галактик. Виправити цю сліпу пляму астрономії покликаний європейський проєкт AtLAST.

Ata­ca­ma Large Aper­ture Sub­mil­lime­ter Tele­scope — 50-метровий субміліметровий телескоп, який вловлюватиме випромінювання в діапазоні між радіохвилями та інфрачервоним світлом. Саме субміліметрові хвилі дають змогу проникати крізь пилові завіси, де видиме світло безсиле. Проєкт перебуває на ранній стадії розробки: команда AtLAST2 працює до 2028 року, уточнюючи конструкцію, перевіряючи ключові технології та опрацьовуючи концепцію обсерваторії без використання викопного палива. До роботи залучені фахівці з Європи, Чилі, ПАР, Канади, Тайваню, Таїланду, Нової Зеландії, Японії та США.

Астрономи вже мають субміліметровий інструмент в пустелі Атакама — комплекс ALMA із 66 антен. Але ALMA працює як потужний мікроскоп: дає надзвичайно деталізовані знімки невеликих ділянок неба. За одне спостереження вона охоплює ділянку, що в тисячі разів менша за видимий диск Місяця. AtLAST натомість стане широкоугольною камерою для Всесвіту — здатною отримати зображення зони розміром до 16 місячних дисків одразу.

Телескоп планують розмістити поруч із ALMA на висоті понад п’ять кілометрів над рівнем моря. Суха й розріджена атмосфера Атаками ідеально підходить для субміліметрових спостережень. Основне дзеркало отримає алюмінієві панелі на сталевій несучій конструкції, а загальна маса установки сягне близько 4400 тонн. Вторинне дзеркало діаметром 12 метрів саме по собі перевершує чимало діючих телескопів у світі.

Окремий напрям проєкту — енергетична незалежність. AtLAST хочуть повністю перевести на відновлювані джерела: сонячні панелі, акумулятори, зберігання енергії в гідридах металів. Крім того, інженери розробляють систему рекуперації: коли велетенська конструкція гальмує, частина кінетичної енергії повертатиметься в мережу — за принципом, схожим на роботу гібридного автомобіля. Також вивчається можливість виробництва сталі й алюмінію з мінімальним вуглецевим слідом.

Наукова програма AtLAST значно ширша за пошук прихованих галактик. Телескоп досліджуватиме холодний газ і пил, що живлять зореутворення, вивчатиме молекулярні хмари й диски речовини навколо молодих зір, шукатиме молекули — хімічні передумови життя, а також спостерігатиме за сонячною атмосферою та спалахами на Сонці з безпрецедентною деталізацією. Одне з ключових завдань — подолати так звану межу змішування: зараз астрономи нерідко бачать загальне випромінювання від цілої групи галактик, не розуміючи, скільки джерел злилося в одній плямі. За оцінками учасників проєкту, AtLAST здатен виявити до 50 мільйонів галактик за 1000 годин спостережень.

Розробники розраховують, що телескоп працюватиме близько 50 років, а змінні інструменти дозволять оновлювати обсерваторію для наступних поколінь астрономів. Великі карти холодного й гарячого газу навколо галактик можуть наблизити вчених до пошуку «зниклої» звичайної речовини, яка має існувати згідно з розрахунками, але погано проглядається у видимому діапазоні. Найнесподіваніші відкриття, втім, можуть прийти не з наперед складеного списку завдань — широке поле зору AtLAST відкриє можливість фіксувати короткочасні й рідкісні події, помітні лише в субміліметровому діапазоні.