Een nieuw observatorium in Chili – het hoogste ter wereld – heeft tot doel de oorsprong van planeten, sterrenstelsels en meer te onthullen

Hoe ontstaan ​​planeten? Hoe evolueren sterrenstelsels? Hoe is het universum zelf uiteindelijk begonnen? Een uniek astronomisch observatorium, waarvan onderzoekers hopen dat het enkele van de grootste mysteries zal onthullen, zal op 30 april 2024 worden geopend.

Met een hoogte van 5.640 meter is het Atacama Observatorium (TAO) van de Universiteit van Tokio, gebouwd op de top van een woestijnberg in het noorden van Chili, het hoogste astronomische observatorium ter wereld, wat het ongeëvenaarde mogelijkheden biedt, maar ook enkele nieuwe uitdagingen met zich meebrengt.

Astronomen zullen harder dan ooit werken om een ​​beter zicht op het heelal te krijgen. Honderden jaren terug werden enkele van de eerste lenzen voor telescopen gemaakt om de hemel dichter bij de aarde te brengen. Sindsdien zijn er optische telescopen geweest met spiegels zo groot als gebouwen, radiotelescopen met antennes die zich tussen bergtoppen uitstrekken, en zelfs een ruimtetelescoop, de James Webb Space Telescope, tot ver buiten de maan. Nu heeft de Universiteit van Tokio weer een baanbrekende telescoop geopend.

TAO is eindelijk operationeel na 26 jaar plannen en bouwen. Het is officieel het hoogste observatorium ter wereld en is als erkenning voor dit feit bekroond met een Guinness Wereldrecord. De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) radiotelescoop bevindt zich in de Atacama-woestijn in Chili, niet ver van een ander prominent observatorium dat vaak wordt gebruikt door astronomen van Japanse instellingen. Maar waarom moet de TAO zo hoog zijn, en welke voor- en nadelen levert deze factor op?

“Ik probeer de mysteries van het universum op te helderen, zoals donkere energie en de eerste oersterren. Hiervoor moet je de hemel zien op een manier die alleen de Tao kan zien”, zegt emeritus hoogleraar Yuzuru Yoshii, die het onderzoek leidde. . TAO-project al 26 jaar als hoofdonderzoeker sinds 1998. “Natuurlijk beschikt het over de modernste optica, sensoren, elektronica en mechanismen, maar het is de unieke grote hoogte van 5.640 meter die TAO zo'n helder zicht geeft. Op die hoogte is er heel weinig vocht in de atmosfeer dat de infraroodzichtbaarheid beïnvloedt.

“De bouw op Cerro Chajnantor was een ongelooflijke uitdaging, niet alleen technisch, maar ook politiek. Ik coördineerde met de inheemse bevolking om ervoor te zorgen dat er rekening werd gehouden met hun rechten en meningen, met de Chileense regering om toestemming te verkrijgen, met lokale universiteiten voor technische samenwerking, en zelfs met de lokale universiteiten. het Chileense team om ervoor te zorgen dat mensen op een veilige manier op deze hoogte kunnen werken, en dankzij alle betrokkenen kan het onderzoek waar ik van droomde binnenkort werkelijkheid worden, en ik zou niet gelukkiger kunnen zijn.

De ongelooflijke hoogte van de TAO maakt het moeilijk en gevaarlijk voor mensen om daar te werken. Het risico op hoogteziekte is groot, niet alleen bij bouwwerkzaamheden, maar zelfs voor astronomen die daar werken, vooral 's nachts wanneer sommige symptomen erger zijn. De vraag is dus: zijn al deze moeite en kosten het waard? Welke soorten onderzoek zult u aanbieden aan de astronomische gemeenschap, en dus aan de menselijke kennis?

“Dankzij zijn hoogte en droge omgeving zal TAO de enige telescoop op de grond ter wereld zijn die in staat is om midden-infrarode golflengten duidelijk te zien. Dit gebied van het spectrum is zeer goed voor het bestuderen van de omgeving rond sterren, inclusief planetaire vormingsgebieden. zei professor Takashi Miyata, directeur van het Atacama Instituut voor Astronomie en directeur van het observatorium.

“En omdat de Universiteit van Tokio de TAO beheert, zullen onze astronomen er gedurende lange perioden volledige toegang toe hebben, wat essentieel is voor veel nieuwe soorten astronomisch onderzoek dat dynamische verschijnselen onderzoekt die onmogelijk waar te nemen zijn met onregelmatige waarnemingen van Joint Telescopen Professor Miyata voegde hieraan toe: “Ik ben al meer dan twintig jaar als astronoom betrokken bij TAO, en ik ben nu al erg enthousiast. Het echte werk bij het maken van waarnemingen gaat beginnen.”

Er is een breed scala aan astronomische vragen waaraan TAO kan bijdragen, dus onderzoekers zullen verschillende toepassingen hebben voor zijn unieke instrumenten. Sommige onderzoekers dragen zelfs bij aan BTB door instrumenten te ontwikkelen die specifiek op hun behoeften zijn afgestemd.

“Ons team heeft de Simultaneous Wide-field Infrared Multi-Object Spectrometer (SWIMS) ontwikkeld, een instrument dat een groot deel van de hemel kan observeren en tegelijkertijd twee golflengten van licht kan waarnemen. Hierdoor kunnen we efficiënt verzamelen informatie over een verscheidenheid aan Masahiro Konishi: “Analyse van SWIMS-observatiegegevens zal inzicht verschaffen in de vorming van deze sterrenstelsels, inclusief de evolutie van superzware zwarte gaten in hun centra.”

Professor Konishi vervolgde: “Nieuwe telescopen en instrumenten helpen uiteraard de astronomie vooruit. Ik hoop dat de volgende generatie astronomen TAO en andere telescopen op de grond en in de ruimte zal gebruiken om onverwachte ontdekkingen te doen die ons huidige begrip op de proef stellen en het onverklaarbare verklaren.” .

Gezien de relatieve beschikbaarheid van de TAO wordt verwacht dat meer jonge astronomen er gebruik van zullen kunnen maken dan met eerdere generaties telescopen. Als telescoop van de volgende generatie kan TAO opkomend onderzoekstalent de kans bieden hun ideeën uit te drukken op manieren die voorheen niet mogelijk waren.

“Ik gebruik verschillende laboratoriumexperimenten om de chemische aard van organisch stof in het universum beter te begrijpen, wat ons kan helpen meer te leren over de evolutie van materialen, inclusief de materialen die hebben geleid tot het ontstaan ​​van leven. Betere astronomische observaties van het echte werk kunnen helpen we leren meer over de evolutie van materialen, inclusief de materialen die hebben geleid tot het ontstaan ​​van leven. “Hoe nauwkeuriger we kunnen reproduceren wat we zien tijdens onze experimenten op aarde, het kan ons enorm helpen als we organisch stof in het infraroodgebied waarnemen.” zei afgestudeerde student Riku Seno Medium rood.

“Hoewel ik in de toekomst TAO op afstand kan gebruiken, zal ik ter plaatse zijn om ons gespecialiseerde instrument te helpen bouwen, de Multi-Field Mid-Infrared Imaging for Peering into the Unknown Universe (MIMIZUKU). afgelegen gebied waar ik geen toegang toe had.” “Het bezoeken ervan maakt deel uit van mijn dagelijks leven, dus ik kijk er erg naar uit om daar wat tijd door te brengen.”

Naarmate de tijd verstrijkt, lijdt het geen twijfel dat zowel huidige als toekomstige astronomen steeds meer manieren zullen vinden om baanbrekende waarnemingen te doen met behulp van de TAO. Het team hoopt dat de kenmerken die hem zo nieuw maken – bediening op afstand, zeer gevoelige instrumenten en uiteraard het feit dat de telescoop met hoge resolutie met succes is ontwikkeld om in een lagedrukomgeving te werken – ontwerpers zullen informeren en inspireren. Ingenieurs en onderzoekers die overal bijdragen aan astronomische observatiefaciliteiten.