4MOST widzi pierwsze światło

Na zdjęciu widoczny jest teleskop VISTA ESO i instrument 4MOST.
Credit:
AIP/A. SaviaukW weekend 4-metrowy Wieloobiektowy Teleskop Spektroskopowy ( 4MOST ) pomyślnie zakończył pierwsze obserwacje testowe. Zainstalowany na Teleskopie do Astronomii w Zakresie Widoczności i Podczerwieni ( VISTA ), teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, 4MOST jest największym tego typu instrumentem do obserwacji nieba południowego. Oczekuje się, że w ciągu pierwszych pięciu lat działania zarejestruje i przeanalizuje światło ponad 25 milionów różnych obiektów, co pozwoli na odkrycie historii naszej galaktyki, zgłębienie tajemnic ciemnej materii i zbadanie pochodzenia gwiazd, a także na realizację wielu innych celów naukowych. 

---

Instrument ten został zaprojektowany do jednoczesnego rejestrowania światła tysięcy obiektów kosmicznych za pomocą ponad 2400 cienkich światłowodów, z których każdy ma szerokość mniej więcej ludzkiego włosa. Światło jest następnie kierowane do trzech oddzielnych spektrografów, które rozdzielają je na nawet 18 000 składowych barw (w zakresie światła widzialnego od fioletu do czerwieni), uzyskując indywidualne widma . Dzięki temu astronomowie mogą analizować właściwości obserwowanych źródeł kosmicznych, w tym ich skład chemiczny, prędkość lub odległość.

„ Astronomowie od dawna domagali się takiego urządzenia jak 4MOST ” – mówi Joar Brynnel, kierownik projektu 4MOST w Instytucie Astrofizyki im. Leibniza w Poczdamie (AIP) w Niemczech, instytucie, który kierował konsorcjum instrumentów. Liczba obiektów, które można obserwować jednocześnie, duże pole widzenia (odpowiadające obszarowi 16 Księżyców w pełni) oraz duża liczba barw widmowych, które można rejestrować jednocześnie, czynią ten instrument wyjątkowym.

„ To ogromna zmiana w tym, co robimy w ESO. Zazwyczaj, obserwując instrumentem, obserwujemy cele w ramach jednego badania naukowego na raz ” – mówi Vincenzo Mainieri, naukowiec projektu ESO w 4MOST. Jednak ze względu na dużą liczbę włókien, instrument może jednocześnie obserwować źródła z wielu różnych projektów naukowych. Kontynuuje: „ 4MOST może obsługiwać 10 lub więcej badań naukowych równolegle w ramach jednej obserwacji. To sposób na maksymalizację wydajności naukowej instrumentu ”.

Ten nowatorski instrument nie tylko rzuci światło na naszą galaktykę macierzystą, ale także pozwoli przyjrzeć się bliżej wielu innym galaktykom, aby poskładać w całość ich strukturę i ewolucję. Obserwując odległe galaktyki, 4MOST pomoże nam również lepiej zrozumieć ciemną materię – niewidzialną formę materii, która wypełnia galaktyki i przestrzeń między nimi. Instrument ten posłuży również do badania ewolucji samego Wszechświata, analizując jego rozszerzanie się i zmiany w czasie.

4MOST zastąpił kamerę podczerwoną VISTA ( VIRCAM ), która przeprowadzała pomiary dla teleskopu VISTA od 2008 roku. Ponieważ 4MOST jest spektrografem, instrumentem, który zasadniczo różni się od kamery, VISTA wymagała całkowitej modernizacji, aby go przyjąć. „ Musieliśmy wymienić wiele komponentów teleskopu, aby zmieścić nasz instrument, wprowadzając do teleskopu nową, dużą optykę, nowe kamery techniczne do sterowania teleskopem, a następnie sam instrument ” — mówi Brynnel. „ Modernizacja teleskopu VISTA w celu otrzymania nowych komponentów została przygotowana przez ESO przed przybyciem 4MOST ” — wyjaśnia Jean-François (Jeff) Pirard, kierownik projektu ESO dla 4MOST „ Teleskop został przywrócony do eksploatacji w pierwszym semestrze 2025 roku, akurat na czas, aby otrzymać nowy instrument 4MOST ”.

Pierwsze obserwacje 4MOST, obejmujące obszar nieba zawierający Galaktykę Rzeźbiarza i gromadę gwiazd NGC288, dowodzą zdolności tego nowatorskiego instrumentu do obserwacji wielu obiektów z zadziwiająco szerokim polem widzenia i licznymi światłowodami. Podczas pierwszej próby 4MOST zebrał widma różnych gwiazd w naszej Drodze Mlecznej oraz ponad tysiąca galaktyk bliskich i dalekich, demonstrując jego imponujące możliwości.

Roelof de Jong, główny badacz 4MOST i kierownik sekcji Drogi Mlecznej w AIP, zauważa: „ To niesamowite zobaczyć pierwsze widma z naszego nowego instrumentu. Dane wyglądają fantastycznie od samego początku i dobrze wróżą wszystkim różnym projektom naukowym, które chcemy realizować. To, że możemy uchwycić światło, które podróżowało czasami przez miliardy lat świetlnych, w szklane włókno wielkości włosa, jest oszałamiające. To niesamowite osiągnięcie, możliwe tylko dzięki niesamowitemu zespołowi programistów. Nie mogę się doczekać, aż system będzie działał każdej nocy ”.


4MOST gotowy do obserwacji (kompilacja wideo)

Więcej informacji :
Obiekt 4MOST został zaprojektowany, zbudowany i jest obsługiwany naukowo przez konsorcjum 30 uniwersytetów i instytutów badawczych z Europy i Australii pod kierownictwem Instytutu Astrofizyki im. Leibniza w Poczdamie (AIP). Główne instytuty zaangażowane w budowę i eksploatację obiektu to: 

• Instytut Astrofizyki im. Leibniza w Poczdamie (AIP), Niemcy
  
• Uniwersytet Macquarie / Australijska Optyka Astronomiczna (AAO), Australia
  
• Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), Francja
  
• Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO)
  
• Instytut Astronomii Maxa Plancka (MPIA), Niemcy
  
• Instytut Maxa Plancka ds. Fizyki Pozaziemskiej (MPE), Niemcy
  
• Nederlandse Onderzoekschool Voor Astronomie (NOVA), Holandia
  
• Uniwersytet Cambridge, Instytut Astronomii (IoA), Wielka Brytania
  
• Universität Hamburg (UHH), Hamburger Sternwarte, Niemcy
  
• Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Niemcy
  
• University College London (UCL), Wielka Brytania

Źródło: Europejskie Obserwatorium Południowe (European Southern Observatory)