Projektas ALMA - Visatos «Monstrų» gaudyklė

Mes stovime prie mokslinių ankstyvojo Visatos vystymosi periodo tyrimo slenksčio. Vos prieš dešimtį metų apie tai buvo galima tik pasvajoti". (Daktaras Markas Makinonas, Šiaurės Amerikos ALMA projekto prie Nacionalinės radijo astronominės observatorijos Šarlotsvilyje, Virginijos valstija, JAV, vadovas).

Amžiaus statyba

Projektą ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array- Atakamos didysis milimetrinis/ submilimetrinis masyvas) galima pavadinti, ko gero, pačiu didžiausiu po Didžiojo hadronų greitintuvo statiniu ar net prilygstančiu jam. Jeigu greitintuvas yra sukurtas ypač mažų dalelių tyrimui, tai Čilėje pastatytas ALMA kompleksas, kurį sudaro 66 šiuolaikiniai teleskopai, skirtas labai didelių objektų tyrimui, o tiksliau - mūsų Visatos ir jos apylinkių tyrimui. Teleskopai didžiuliai: 54 teleskopai yra 12 m skersmens, o likę 12 yra mažesni- jų skersmuo yra 7 m. Kiekviena antena aukštikalnių plynaukštėje įrengta atskirai nuo kitų, tačiau visos jos bendrai sudaro milžinišką teleskopą, kurio bendras skersmuo yra apie 16 km.

Kompleksai, susidedantys iš kelių galingų teleskopų, pradėti statyti jau gana seniai. Toje pačioje Čilėje jau keletą metų veikia VLT (Very Large Telescope, „labai didelis teleskopas“) observatorija. Ją sudaro 4 teleskopai, kurių skersmuo yra po 8,2 m. Panašios sistemos, skirtos kosmoso gelmių tyrimui, įrengtos Havajuose, Teksaso valstijoje (JAV), Kanarų salose, Siaurės Kaukaze ir kitose tinkamose vietose.

Detaliau papasakosime apie ALMA projektą. Sprendimas statyti ypač didelio galingumo teleskopą JAV ir Europos mokslinėje bendruomenėje buvo priimtas 2003-iais metais, o tinkamos vietos kompleksui buvo pradėta ieškoti net 1995-ais metais. Idealia vieta milžiniškos observatorijos įkūrimui pasirodė besanti. Čachnantoro plynaukštė Čilėje, kuri yra 5 km aukštyje virš jūros lygio. Šioje plynaukštėje yra labai mažas drėgnumas, o šis parametras yra labai svarbus, nes milimetrinį ir submilimetrinį spinduliavimą, atkeliavusį iš tolimiausių, galaktikų, sugeria mūsų atmosferoje esanti drėgmė. Be to, Cachnantoro plynaukštė yra tarptautinė teritorija, Čilės įstatymai joje neveikia.

Beje, patys čiliečiai puikiai supranta, kad jų šalis yra tikra astronomų Meka ir tuo moka puikiai pasinaudoti. Pavyzdžiui, kiekviename didesniame šalies mieste teleskopų parduotuvių yra beveik tiek pat, kiek ir suvenyrų parduotuvių ar užkandinių.

Kas tai yra interferometras?

Kaip jau rašyta, ALMA kompleksą sudaro 66 antenos-teleskopai. Kam jų tiek daug reikia? Pasirodo, teleskopo skiriamoji geba (pasakius paprasčiau - galimybė pamatyti smulkias detales) priklauso nuo jo „lėkštės" dydžio. Statyti milžiniškas „lėkštes" yra labai nepraktiška, todėl inžinieriai jas konstruoja dešimtimis ir apjungia į vieną didžiulę sistemą - interferometrą. Tai reiškia, kad visos komplekso antenos veikia kaip vienas didžiulis teleskopas. Didinant atstumą tarp „lėkščių", galima pamatyti vis mažesnius ar labiau Žemės nutolusius objektus.

Milimetrinio ir submilimetrinio diapazonų bangų tyrimas leidžia pamatyti planetų susidarymą, atlikti astrocheminius tyrimus, aptikti šviesą, sklindančią nuo seniausių Visatos galaktikų, kuri mus pasiekia po tūkstančių metų.

Kalbant konkrečiau, daktaras Saimonas Kazasas iš Čilės universiteto rengiasi teleskopų pagalba tirti dujų-dulkių diską aplink jauną žvaigždę, esančią už 400 šviesmečių nuo Žemės. Mokslininkas mano, kad iš šių dulkių susidaro naujos planetos, kurios savo dydžiu prilygsta Jupiteriui. Dujų-dulkių debesys milimetrinėms bangoms nėra jokia kliūtis, todėl ALMA teleskopų kompleksas gali suteikti mums galimybę pamatyti patį planetų gimimo procesą ar bent jo pėdsakus.

Pamatyti juodąją skylę

Už 26 tūkstančių šviesmečių nuo mūsų planetos yra Šaulys A - ypač didelė juodoji skylė, kurios masė 4 milijonus kartų viršija mūsų Saulės masę. Optiniais teleskopais šios juodosios skylės pamatyti negalima, o Štai ALMA teleskopai ją puikiai mato.

Profesorius Heino Falkė, Neihemeno universiteto (Olandija) astronomas, teigia:

- ALMA suteikia mums galimybę pastebėti šviesos blyksnius, sklindančius iš šios ypač didelės juodosios skylės apylinkių, ir padaryti šios skylės didžiulės traukos jėgos prilaikomų dujų debesų nuotraukas. Tai leidžia mums išstudijuoti tokio kosminio monstro „mitybos“ ypatybes. Mes darome prielaidą, kad kai kuri dujų dalis gali išsilaisvinti iš juodosios skylės traukos jėgos greičiu, artimu šviesos greičiui.

Žvaigždes "gimdanti" galaktika

Tokijo universiteto daktaras Masami Ouči ALMA komplekso teleskopais nori stebėti Himiko galaktiką. Joje per metus susiformuoja naujos žvaigždės, kurios savo dydžiu prilygsta 100 Saulių, o alink galaktiką beveik nieko nevyksta.

- Kitais teleskopais mes negalime pamatyti, kodėl Himiko galaktika yra tokia aktyvi ir kokiu būdu ji sudarė tokią didžiulę karštą ūką, nors aplink galaktiką esanti Visatos sritis yra rami ir tamsi, - pasakoja daktaras Ouči.

ALMA projekto realizavime dalyvavo kompanijos iš Europos, Japonijos ir Šiaurės Amerikos, t .y. ESO (European Southern Observatory - Europos pietų observatorija - pagrindinė tarpvalstybinė Europos astronominė organizacija) šalių-narių.