Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο με φακούς κατασκευάζεται στη Χιλή

Ένα από τα πιο φιλόδοξα αστρονομικά έργα των τελευταίων ετών παίρνει μορφή στη Χιλή και βασίζεται σε κάτι απρόσμενο: 1.140 τηλεφακούς Canon.

Το MOTHRA, από τα αρχικά Massive Optical Telephoto Hyperspectral Robotic Array, περιγράφεται ως το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο στον κόσμο που βασίζεται αποκλειστικά σε φακούς. Το σύστημα κατασκευάζεται στο Παρατηρητήριο El Sauce στη Χιλή και αποτελείται από 30 βάσεις, με 38 φακούς σε καθεμία, όλοι Canon EF 400mm f/2.8L IS.

Στόχος του δεν είναι μια ακόμη εντυπωσιακή λήψη του νυχτερινού ουρανού, αλλά κάτι πολύ πιο δύσκολο: η καταγραφή εξαιρετικά αμυδρού φωτός από το διάχυτο ιονισμένο αέριο που βρίσκεται ανάμεσα στους γαλαξίες. Μέσα από αυτή τη δουλειά, οι επιστήμονες ελπίζουν να χαρτογραφήσουν καλύτερα το κοσμικό πλέγμα και να πλησιάσουν περισσότερο στην κατανόηση της σκοτεινής ύλης.

[ads1]

Πώς γεννήθηκε το MOTHRA

Πίσω από το εγχείρημα βρίσκονται ο αστρονόμος Pieter van Dokkum από το Yale και ο Roberto Abraham από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο. Οι δύο ερευνητές είχαν ήδη δουλέψει μαζί στο Dragonfly Telephoto Array, ένα προηγούμενο σύστημα που ξεκίνησε το 2013 με μόλις τρεις φακούς και έφτασε σταδιακά στους 48.

Το MOTHRA αποτελεί τη φυσική συνέχεια αυτής της προσπάθειας, αλλά σε εντελώς διαφορετική κλίμακα. Εκεί που το Dragonfly αναζητούσε πολύ αχνό φως από μακρινούς αστέρες και γαλαξίες, το νέο σύστημα σχεδιάστηκε για να πάει ένα βήμα παραπέρα και να παρατηρήσει το ιονισμένο αέριο που απλώνεται ανάμεσα στους γαλαξίες.

Οι 1.140 φακοί λειτουργούν μαζί σαν ένα ισοδύναμο οπτικό σύστημα διαμέτρου περίπου 4,7 μέτρων. Αυτή η αρχιτεκτονική δίνει στο MOTHRA τη δυνατότητα να συλλέγει τεράστιες ποσότητες φωτός, κάτι απαραίτητο όταν ο στόχος είναι από τα πιο αμυδρά φαινόμενα στο γνωστό Σύμπαν.

Γιατί επιλέχθηκαν οι Canon EF 400mm f/2.8L IS

Η επιλογή των συγκεκριμένων φακών δεν έγινε τυχαία. Η ομάδα του MOTHRA εξηγεί ότι επέλεξε τους Canon EF 400mm f/2.8L IS λόγω της πολύ υψηλής οπτικής τους ποιότητας και των ιδιαίτερα καλών επιστρώσεων που περιορίζουν τις ανεπιθύμητες αντανακλάσεις.

Παράλληλα, προτιμήθηκε η έκδοση EF και όχι η νεότερη RF, επειδή η απόσταση οπίσθιας εστίασης της βάσης EF επιτρέπει τη χρήση επιπλέον εξαρτημάτων, κάτι κρίσιμο σε μια τόσο εξειδικευμένη επιστημονική εγκατάσταση.

Κάθε φακός συνδυάζεται με κάμερες Apx26 ή Apx60, οι οποίες βασίζονται στους αισθητήρες Sony IMX571 και IMX455. Η πολυετής εμπειρία της ομάδας με αυτή τη «οικογένεια» φακών έπαιξε επίσης σημαντικό ρόλο, αφού οι ερευνητές γνωρίζουν ήδη σε βάθος πώς αποδίδουν σε πραγματικές αστρονομικές συνθήκες.

[ads2]

Η μεγάλη αποστολή: το κοσμικό πλέγμα και η σκοτεινή ύλη

Το μεγάλο στοίχημα του MOTHRA είναι η άμεση παρατήρηση του κοσμικού πλέγματος σε εκπομπή, ενός τεράστιου δικτύου ύλης που θεωρείται ότι συνδέει τους γαλαξίες σε ολόκληρο το Σύμπαν. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η σκοτεινή ύλη παίζει καθοριστικό ρόλο σε αυτή τη δομή, παρότι δεν έχει παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα.

Σύμφωνα με τον van Dokkum, αυτό το αόρατο πλέγμα είναι ουσιαστικά μέρος της ιστορίας δημιουργίας και εξέλιξης των γαλαξιών. Είναι ο μηχανισμός που βοηθά τους γαλαξίες να σχηματίζονται, να τροφοδοτούνται με υλικό και να αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Για να μπορέσουν να εντοπίσουν τα ίχνη αυτού του φαινομένου, οι ερευνητές κατέληξαν ότι χρειάζονταν περίπου δεκαπλάσια κλίμακα από τα προηγούμενα συστήματά τους. Έτσι προέκυψε η ανάγκη για ένα τόσο μεγάλο σύνολο φακών, με το MOTHRA να επιχειρεί κάτι που μέχρι σήμερα θεωρούνταν εξαιρετικά δύσκολο ή υπερβολικά χρονοβόρο.

Ήδη δίνει αποτελέσματα πριν ολοκληρωθεί

Αν και το έργο παραμένει υπό κατασκευή, το MOTHRA έχει ήδη παραδώσει τις πρώτες εντυπωσιακές παρατηρήσεις. Η ομάδα έχει παρουσιάσει εικόνες από τον γαλαξία NGC 253, αλλά και από το νεφέλωμα RCW 114, δείχνοντας τις δυνατότητες του συστήματος ακόμα πριν φτάσει στην τελική του μορφή.

Η κατασκευή ξεκίνησε τον Ιανουάριο και η πλήρης ανάπτυξη του συστήματος αναμένεται να ολοκληρωθεί μέσα στη χρονιά. Ο χώρος εγκατάστασης βρίσκεται στην κοιλάδα Rio Hurtado της Χιλής, περιοχή που προσφέρει εξαιρετικές συνθήκες για αστρονομικές παρατηρήσεις.

Το έργο χρηματοδοτείται από τον Alex Gerko, ιδρυτή και διευθύνοντα σύμβουλο της XTX Markets, ο οποίος συμμετείχε και στην επιλογή της τοποθεσίας. Η ομάδα θεωρεί ότι η συνδυαστική πρόοδος σε οπτικά συστήματα, αισθητήρες και υπολογιστική ισχύ κάνει σήμερα εφικτό κάτι που πριν από λίγα χρόνια θα χρειαζόταν δεκαετίες.

[ads3]

Τι πιστεύουμε

Το MOTHRA είναι από εκείνα τα έργα που δείχνουν πώς η φωτογραφική τεχνολογία μπορεί να ξεπεράσει τα όρια της κλασικής χρήσης της και να γίνει εργαλείο επιστημονικής ανακάλυψης. Το πιο εντυπωσιακό δεν είναι μόνο ο αριθμός των φακών Canon, αλλά το ότι μια γνώριμη φωτογραφική πλατφόρμα χρησιμοποιείται για να απαντήσει σε ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα της σύγχρονης αστρονομίας. Αν το σύστημα πετύχει τον στόχο του, δεν θα μιλάμε απλώς για ένα εντυπωσιακό τηλεσκόπιο, αλλά για ένα νέο τρόπο να βλέπουμε το αόρατο Σύμπαν.