Η μεγαλύτερη αστρονομική κάμερα στον κόσμο ολοκληρώθηκε επιτέλους

Το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) ανακοίνωσε την ολοκλήρωση της κάμερας LSST, η οποία μπορεί να καταγράψει εικόνες 3.200 megapixel και θα τοποθετηθεί σε ένα τηλεσκόπιο στη Χιλή για να βοηθήσει στην επίλυση ορισμένων από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος.

Το αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας (DoE) ενέκρινε την κατασκευή της μονάδας κάμερας LSST (Legacy Survey of Space and Time) το 2015, παρά το γεγονός ότι βρισκόταν σε εξέλιξη για πάνω από δύο δεκαετίες. Μέχρι τις αρχές του 2020, οι τεχνικοί στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC του DoE συναρμολόγησαν την τεράστια συστοιχία αισθητήρων της μονάδας, η οποία αποτελείται από 189 αισθητήρες των 16 megapixel. Οι πρώτες σύνθετες δοκιμαστικές φωτογραφίες τραβήχτηκαν τον Σεπτέμβριο.

Οι μηχανικοί και οι συνεργάτες του SLAC ολοκλήρωσαν τη συναρμολόγηση όλων των εξαρτημάτων, συμπεριλαμβανομένου του πλαισίου, του φακού και του αισθητήρα. Η συστοιχία των 3,2 megapixel περιλαμβάνει τώρα 201 ειδικά σχεδιασμένους αισθητήρες CCD, με κάθε pixel να έχει πλάτος περίπου 10 microns. Ένας φακός πλάτους 3 ποδιών σφραγίζει το επίπεδο εστίασης σε θάλαμο κενού, ενώ ο μπροστινός φακός λέγεται ότι έχει διάμετρο μεγαλύτερη από 1,5 μέτρο (5 πόδια). Το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore κατασκεύασε και τους τρεις φακούς που χρησιμοποιούνται στη διάταξη της κάμερας.

Ο εξοπλισμός απεικόνισης με κύρια εστίαση έχει οριστεί να λαμβάνει μια έκθεση 15 δευτερολέπτων κάθε 20 δευτερόλεπτα για να παρατηρεί το σύμπαν με "πρωτοφανή λεπτομέρεια". Το οπτικό σύστημα, με τρία ασφαιρικά κάτοπτρα και τεράστια φίλτρα ταχείας αλλαγής, θα συλλαμβάνει φως σε μήκη κύματος που κυμαίνονται από το υπεριώδες έως το εγγύς υπέρυθρο (0,3-1 Âμm).

"Οι εικόνες της είναι τόσο λεπτομερείς που θα μπορούσαν να διακρίνουν μια μπάλα του γκολφ από απόσταση περίπου 15 μιλίων, ενώ καλύπτουν μια περιοχή του ουρανού επτά φορές μεγαλύτερη από την πανσέληνο", λέει ο Aaron Roodman, αναπληρωτής διευθυντής και επικεφαλής του προγράμματος της κάμερας στο αστεροσκοπείο Vera C. Rubin.

Το συνολικό πράγμα πιστεύεται ότι έχει περίπου το μέγεθος ενός μικρού αυτοκινήτου και ζυγίζει 6.600 λίβρες (3.000 κιλά). Τώρα θα συσκευαστεί και θα μεταφερθεί στο Παρατηρητήριο Vera C. Rubin στη Χιλή, όπου θα εγκατασταθεί στην κορυφή του τηλεσκοπίου Simonyi Survey Telescope αργότερα φέτος για να βοηθήσει τους επιστήμονες να διαλευκάνουν τα κοσμικά μυστήρια.

Ένας από τους στόχους του θα είναι ο ασθενής βαρυτικός φακός, ο οποίος συμβαίνει όταν "οι ογκώδεις γαλαξίες κάμπτουν ανεπαίσθητα τις διαδρομές που παίρνει το φως από τους γαλαξίες υποβάθρου για να φτάσει σε εμάς" και προκαλούν παραμορφώσεις στην απεικόνιση. Οι ερευνητές ελπίζουν να κατανοήσουν βαθύτερα τη διαστολή του σύμπαντος στο πέρασμα του χρόνου, την επιρροή της παράξενης δύναμης που θεωρείται ότι την οδηγεί, καθώς και πληροφορίες για τους σημερινούς ρυθμούς διαστολής.

Εκτός από την παροχή οδών για την καλύτερη κατανόηση της σύνθεσης του σύμπαντος, η δεκαετής μελέτη είναι πιθανό να αποκαλύψει μυστήρια για τον δικό μας γαλαξία. Η ευαισθησία της κάμερας LSST προβλέπεται να οδηγήσει σε έναν σημαντικά πιο ολοκληρωμένο χάρτη του Γαλαξία μας, "αποδίδοντας γνώσεις για τη δομή και την εξέλιξή του, καθώς και για τη φύση των άστρων και άλλων αντικειμένων μέσα σε αυτόν".

Οι επιστήμονες θέλουν επίσης να εστιάσουν σε μικρότερα αντικείμενα στο ηλιακό μας σύστημα για να αποκτήσουν μια καλύτερη εικόνα για τους κοντινότερους γείτονές μας, για το πώς αναπτύχθηκε το σύστημά μας και ίσως να εντοπίσουν επερχόμενους αστεροειδείς.

"Περισσότερο από ποτέ άλλοτε, η επέκταση της κατανόησης της θεμελιώδους φυσικής απαιτεί να κοιτάξουμε πιο μακριά στο σύμπαν", δήλωσε η Kathy Turner του προγράμματος Cosmic Frontier Program του DoE. "Με την κάμερα LSST στον πυρήνα του, το παρατηρητήριο Rubin θα εμβαθύνει περισσότερο από ποτέ στο σύμπαν και θα βοηθήσει να απαντηθούν μερικά από τα πιο δύσκολα και σημαντικά ερωτήματα της φυσικής σήμερα".