Космические телескопы «Хаббл», «Джеймс Уэбб», «Евклид» и наземная обсерватория имени Веры Рубин в Чили — это передовые инструменты, каждый из которых играет уникальную роль в изучении космоса. Что делает их особенными, и почему их данные так важны для науки? Об этом рассказл Институт Макса Планка (Германия).
Уникальные роли телескопов
Космический телескоп «Хаббл» (запущен в 1990 году):С зеркалом диаметром 2,4 метра «Хаббл» уже более 30 лет создает детализированные снимки отдельных объектов — от красочных туманностей Млечного Пути до далеких галактик. Его поле зрения невелико (охватывает лишь один лунный кратер), но разрешение потрясающее — около 80 метров. Например, знаменитое ультраглубокое поле «Хаббла», снятое за 11 дней, содержит свет от 10 000 галактик, расположенных на расстоянии миллиардов световых лет. Это — словно микроскоп, заглядывающий в глубины космоса.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (запущен в 2021 году):С зеркалом 6,5 метра, которое разворачивалось в космосе как трансформер, этот телескоп превосходит «Хаббл» в наблюдениях инфракрасного света. Он фокусируется на отдельных объектах, таких как далекие галактики и их структура, позволяя ученым изучать процессы, происходившие вскоре после Большого взрыва. Его сложная конструкция — результат десятилетий работы, в том числе с участием Общества Макса Планка, внёсшего вклад в разработку камер и оптики.
Космический телескоп «Евклид» (запущен в 2023 году):«Евклид» — это обзорный телескоп с зеркалом 1,2 метра, предназначенный для сканирования трети неба за шесть лет. Его поле зрения в 240 раз больше, чем у «Хаббла», что позволяет захватывать миллионы галактик за один раз.
«У "Евклида" лучшее соотношение площади неба к глубине», — говорит Франк Групп, руководитель проекта в Германии.
Телескоп изучает темную материю, которая влияет на движение галактик через гравитацию. За год работы он уже обнаружил 26 миллионов галактик.
Обсерватория Веры Рубин (Чили, начало работы в 2025 году):
Наземный телескоп с зеркалом 8,4 метра и самой большой в мире камерой (3200 мегапикселей) будет сканировать все южное небо каждые несколько ночей. Это позволит фиксировать динамичные события, такие как взрывы сверхновых или «мерцание» черных дыр.
«Телескоп Веры Рубин трансформирует исследования в космологии», — отмечает Эсра Бюльбюль из Института внеземной физики Макса Планка. Его данные помогут изучить эволюцию Вселенной и ее крупномасштабную структуру.
Зачем нужны разные телескопы?
Телескопы делятся на обзорные (сканируют большие участки неба, как «Евклид» и Вера Рубин) и детализированные (фокусируются на отдельных объектах, как «Хаббл» и «Уэбб»). Их возможности определяются:
размером зеркала: чем больше зеркало, тем больше света оно собирает, позволяя видеть слабые и далекие объекты.
полем зрения: обзорные телескопы захватывают широкие области, а детализированные — узкие, но с высоким разрешением.
местоположением: космические телескопы избегают искажений атмосферы, но ограничены в размере. Наземные, такие как «Вера Рубин», могут использовать огромные зеркала и камеры, но требуют адаптивной оптики для коррекции атмосферных помех.
Например «Очень Большой Телескоп» Европейской Южной Обсерватории в Чили, используют технологию адаптивной оптики: они измеряют атмосферные помехи и в реальном времени подстраивают форму зеркала, чтобы изображение оставалось максимально четким — почти как если бы атмосферы вообще не было. Это позволяет получать снимки, сопоставимые по качеству с теми, что делают телескопы в космосе.
«Обсерватория им.Веры Рубин дает изображения высокой каденции, сканируя небо каждые несколько ночей. Это именно то, что нужно для изучения таких событий», — говорит Элиас Мамузич, соавтор статьи
Почему изображения важны?
Астрономические снимки — это не просто красивые картинки, а настоящие карты Вселенной. Они содержат данные о:
расстояниях до объектов: звезды Млечного Пути находятся ближе, а галактики — на расстоянии миллиардов световых лет. Это создает трехмерную картину космоса, которую можно сравнить с компьютерными моделями эволюции Вселенной.
динамике Вселенной: телескопы вроде «Веры Рубин» фиксируют быстрые события, например, приливные разрушения — когда звезда разрывается черной дырой, вызывая яркие вспышки.
темной материи и космологии: «Евклид» изучает гравитационное влияние темной материи, а Вера Рубин поможет понять, как формировались галактики после Большого взрыва.
«Телескоп — это не то, что можно просто купить на полке. Мы создаем технологии, которых еще не существует», — говорит Экхард Штурм, подчеркивая сложность создания таких инструментов.
Земля или космос?
Космические телескопы, такие как «Хаббл», «Уэбб» и «Евклид», работают в вакууме, избегая атмосферных искажений, но их размеры ограничены возможностями ракет. Например, «Уэбб» с его сложным разворачивающимся зеркалом — инженерный подвиг. Наземные телескопы, как «Веры Рубин», используют огромные зеркала и камеры, которые невозможно запустить в космос. Чилийские Анды с их 300 ясными ночами в году — идеальное место для таких обсерваторий.
Эти четыре телескопа — лишь часть глобальной сети, включающей радиотелескопы (например, 100-метровый в Эффельсберге) и рентгеновский телескоп eROSITA, в разработке которых участвует Общество Макса Планка. Вместе они создают многогранную картину Вселенной — от ее зарождения до современных динамичных процессов. Данные этих телескопов помогут ответить на фундаментальные вопросы:Как возникли галактики? Что такое темная материя? Как Вселенная будет развиваться дальше?