Обсерватория имени Веры Рубин, где установлена самая мощная в мире цифровая камера, обещает изменить наше представление о Вселенной. Ученые утверждают, что если в нашей солнечной системе существует девятая планета, этот телескоп обнаружит ее в течение первого года работы.

Он должен обнаруживать опасные астероиды, приближающиеся к Земле, и составить карту Млечного Пути. Он также даст ответы на важные вопросы о темной материи, загадочном веществе, составляющем большую часть нашей Вселенной. Это уникальное для астрономии событие, которое происходит раз в поколение, является началом 10-летней съемки южного ночного неба.

«Я лично работала над этим около 25 лет. На протяжении десятилетий мы хотели построить этот феноменальный объект и проводить такого рода исследования», — говорит профессор Кэтрин Хейманс, королевский астроном Шотландии.

Великобритания является ключевым партнером в этом исследовании и будет размещать центры обработки данных для обработки чрезвычайно подробных снимков, которые телескоп будет делать, сканируя небо и фиксируя все, что попадается ему на пути.

Vera Rubin может увеличить количество известных объектов в нашей солнечной системе в десять раз. Огромное скопление галактик, включая спиральные галактики в обширном скоплении Девы, которое примерно в 100 миллиардов раз превышает размер Млечного Пути.

BBC News посетила обсерваторию Vera Rubin до публикации изображений. Она расположена на горе Серро Пачон в чилийских Андах, где на частной территории находится несколько обсерваторий, занимающихся космическими исследованиями. Очень высоко, очень сухо и очень темно. Это идеальное место для наблюдения за звездами.

Сохранение этой темноты является священным долгом. Ночью по извилистой дороге нужно ехать осторожно, потому что нельзя включать дальний свет фар. Внутри обсерватории все так же.

Целый инженерный отдел следит за тем, чтобы купол, окружающий телескоп и открывающийся в ночное небо, был темным — выключая нежелательные светодиоды и другие источники света, которые могут помешать астрономам наблюдать ночное небо.

Света звезд «достаточно» для ориентации, объясняет ученый-испытатель Элана Урбах. Она добавляет, что одной из главных целей обсерватории является «понимание истории Вселенной», что означает возможность увидеть тусклые галактики или взрывы сверхновых, произошедшие «миллиарды лет назад». «Поэтому нам действительно нужны очень четкие изображения», — говорит Элана.

Каждая деталь конструкции обсерватории демонстрирует такую же точность. Это достигается благодаря уникальной конструкции с тремя зеркалами. Свет попадает в телескоп с ночного неба, попадает на первичное зеркало (диаметр 8,4 м), отражается на вторичное зеркало (3,4 м) и обратно на третье зеркало (4,8 м), прежде чем попасть в камеру.

Зеркала должны поддерживаться в идеальном состоянии. Даже пылинка может ухудшить качество изображения. Высокая отражательная способность и скорость позволяют телескопу улавливать много света, что, по словам Гильема Мегиаса, эксперта по активной оптике в обсерватории, «очень важно» для наблюдения объектов, находящихся «очень далеко, что в астрономии означает, что они пришли из более ранних времен».

Камера внутри телескопа будет повторно снимать ночное небо в течение десяти лет, каждые три дня, для проекта Legacy Survey of Space and Time. Ее размеры составляют 1,65 м x 3 м, вес — 2800 кг, а поле зрения — широкое. Она будет снимать изображение примерно каждые 40 секунд в течение 8-12 часов в сутки благодаря быстрому перемещению подвижного купола и крепления телескопа.

Камера имеет разрешение 3200 мегапикселей (в 67 раз больше, чем камера iPhone 16 Pro), что позволяет снимать с такой высокой четкостью, что можно запечатлеть мяч для гольфа на Луне, а для отображения одного изображения потребуется 400 телевизоров с разрешением Ultra HD.

«Когда мы получили первую фотографию, это был особенный момент», — сказал г-н Мегиас. «Когда я только начал работать над этим проектом, я встретил человека, который занимался им с 1996 года. Я родился в 1997 году. Это заставляет осознать, что это дело целого поколения астрономов».

Анализ потока данных, который будет достигать пика в 10 миллионов в ночь, будет осуществляться сотнями ученых по всему миру.

Исследование будет проводиться в четырех областях: картографирование изменений в небе или переходных объектов, формирование Млечного Пути, картографирование Солнечной системы и понимание темной материи или того, как сформировалась Вселенная.

Огромное скопление галактик, включая спиральные галактики в обширном скоплении Девы, которое примерно в 100 миллиардов раз превышает размер Млечного Пути. Фото: Vera C. Rubin Observatory.

Но его главная сила заключается в постоянстве. Он будет снова и снова исследовать одни и те же области, и каждый раз, когда обнаружит изменения, будет оповещать ученых.

«Эта переходная сторона — действительно новая уникальная вещь... Она может показать нам то, о чем мы даже не думали раньше», — объясняет профессор Хейменс.

Но она также может помочь защитить нас, обнаруживая опасные объекты, которые внезапно приближаются к Земле, в том числе астероиды, такие как YR4, который в начале этого года ученые ненадолго опасались, что он может столкнуться с нашей планетой.

Очень большие зеркала камеры помогут ученым обнаружить слабый свет и искажения, испускаемые этими объектами, и отслеживать их движение в космосе.

«Это революционное открытие. Это будет самый большой набор данных, который мы когда-либо имели для изучения нашей галактики. Он станет источником информации для нашей работы на многие годы вперед», — говорит профессор Алис Дисон из Даремского университета. Она получит изображения для анализа границ звезд в Млечном Пути.

В настоящее время, по ее словам, максимальная дальность большинства данных составляет около 163 000 световых лет, но с помощью Vera Rubin ученые смогут увидеть объекты на расстоянии до 1,2 миллиона световых лет.

Профессор Дисон также надеется увидеть звездный гало Млечного Пути, или кладбище звезд, уничтоженных с течением времени, а также небольшие спутниковые галактики, которые все еще существуют, но невероятно тусклые и трудно обнаружимые.

Интригующе, что «Вера Рубин» считается достаточно мощной, чтобы наконец разгадать давнюю загадку о существовании девятой планеты нашей солнечной системы.

Этот объект может находиться на расстоянии, в 700 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем, что далеко за пределами досягаемости других наземных телескопов.

«Нам понадобится много времени, чтобы по-настоящему понять, как работает эта новая прекрасная обсерватория. Но я к этому готов», — говорит профессор Хейманс.