Teleskop wybudowany na Księżycu mógłby zobaczyć pierwsze gwiazdy
Grupa astronomów z University of Texas at Austin doszła do wniosku, że wybudowany na Księżycu teleskop – pomysł, który NASA zarzuciła dekadę temu – może rozwiązać problemy, z którymi inne teleskopy sobie nie poradzą. Księżycowy teleskop mógłby bowiem dostrzec pierwsze gwiazdy, które powstały we wszechświecie. Zespół, na którego czele stoi Anna Schauer pracująca przy Teleskopie Hubble'a, opublikuje wyniki swoich badań w The Astrophysical Journal.
Historia astronomii to coraz potężniejsze teleskopy, które pozwalają nam dostrzec obiekty coraz bliżej Wielkiego Wybuchu, mówi profesor Volker Bromm, astrofizyk-teoretyk, który od dziesięcioleci bada pierwsze gwiazdy. Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) pozwoli nam zobaczyć pierwsze galaktyki. Jednak teorie mówią, że zanim powstały pierwsze galaktyki istniały gwiazdy III populacji. Ich dostrzeżenie jest nawet poza zasięgiem JWST. Do ich badań potrzebujemy jeszcze potężniejszego urządzenia.
Pierwsze gwiazdy powstały około 13 miliardów lat temu. Narodziły się z połączenia wodoru oraz helu i prawdopodobnie były nawet 100-krotnie większe od Słońca. Nowe obliczenia wykonane przez Schauer pokazują, że teleskop, którego projekt NASA porzuciła przed dekadą, mógłby badać te gwiazdy. W roku 2008 zespół Rogera Angela z University of Arizona zaproponował zbudowanie na Księżycu urządzenia o nazwie Lunar Liquid-Mirror Telescope (LLMT). NASA przeprowadziła analizy dotyczące zasadności budowy takiego teleskopu i zrezygnowała z projektu. Jak zauważa Niv Drory z McDonald Obserwatory, wówczas jednak nie istniała nauka dotycząca najwcześniejszych gwiazd. Obecnie wiele wskazuje na to, że taki teleskop mógłby je badać.
Potencjalne księżycowe laboratorium, nazwane przez Shauer „Ultimately Large Telescope”, miałoby średnicę 100 metrów. Teleskop działałby autonomicznie, byłby zasilany przez zbudowaną obok elektrownię fotowoltaiczną i przesyłałby dane do satelity na orbicie Księzyca.
Lustro takiego teleskopu nie byłoby wykonane ze szkła, ale z płynu, który jest lżejszy, zatem jego transport na Księżyc byłby tańszy. Teleskop byłby obracającą się kadzią wypełnioną płynem, na powierzchni którego znajdowałby się metaliczny płyn. Mogłaby to być np. rtęć. Kadź bez przerwy by się obracała, by nadać powierzchni płynu odpowiedni paraboliczny kształt, dzięki czemu działałaby ona jak lustro paraboliczne. Autorzy najnowszego studium mówią, że teleskop taki mógłby powstać w kraterze na północnym lub południowym biegunie księżyca.
Żyjemy w świecie pełnym gwiazd. Kluczowym pytaniem jest więc to o utworzenie się pierwszych gwiazd. Ich powstanie było bowiem kluczowym elementem w historii wszechświata, kiedy to pierwotne warunki panujące po Wielkim Wybuchu prowadziły do coraz bardziej złożonej budowy kosmosu, a z czasem umożliwiły powstanie planet, życia oraz istot inteligentnych. Moment powstania pierwszych gwiazd jest poza możliwościami obserwacyjnymi obecnych lub planowanych już teleskopów. Dlatego też musimy pomyśleć o urządzeniu, które pozwoli nam na obserwacje pierwszych gwiazd u zarania dziejów, mówi Bromm.
Warto w tym miejscu przypomnieć, że niedawno pisaliśmy iż NASA chce wiedzieć, czy roboty mogą wybudować na Księżycu gigantyczny radioteleskop.
Komentarze (15)
nurek, 18 listopada 2020, 14:00
no, ciekawe, bo rtęć krzepnie w -40stC
tempik, 18 listopada 2020, 17:44
Koncepcja nie jest nowa, ale w praktyce chyba będzie bardzo ciężko dorównać gładkością szklanym soczewkom pieczołowicie polerowanym miesiącami czy nawet latami.
tempik, 18 listopada 2020, 18:07
O niech myślałem, ale ręka napisała swoje.
Rtęć ułatwia sprawę bo jest gęsta i ciężka, ale mimo to stabilizacja, utrzymanie stałej prędkości obrotowej jest ciężkie. Do tego ruch wokół Ziemi będzie robił zmarszczki?
cyjanobakteria, 18 listopada 2020, 23:03
Ciecz można ogrzać. Na orbicie w okolicy Ziemi jest 120 C po stronie nasłonecznionej.
peceed, 19 listopada 2020, 09:34
Bardziej martwiłoby mnie jak czymś tak gorącym obserwować w paśmie podczerwieni. Webb nie bez powodu jest chłodzony do 50K.
W pewnym wąskim zakresie da się zerkać na boki. Tylko czy trafi się w Głębokie Pole Hubble'a?
Swoją drogą zawsze zastanawiało mnie czemu nie produkuje się tą metodą luster teleskopów. Całą robotę z precyzyjnym polerowaniem odwala grawitacja. A problemy z deformacją pod wpływem ciężaru rozwiązałaby i tak obecna optyka adaptatywna.
peceed, 19 listopada 2020, 12:03
Przypuszczalnie nie wyraziłem się precyzyjnie - chodziło mi o fabrykę produkującą lustra tą metodą. Aby nie bawić się w szlifowanie, tylko od razu zrobić dobrze. Nawet w wypadku luster segmentowych można by stworzyć wielką paraboloidę i dopiero potem pociąć na segmenty. Przy tworzeniu interferencyjnych macierzy teleskopów można by myśleć o produkcji seryjnej taką tanią metodą.
Ok, myślałem że mechanicznie to jest to samo, ale adaptatywna to chyba działa na tych mniejszych lusterkach wtórnych.
tempik, 19 listopada 2020, 13:42
no właśnie, nie od parady szyby robi się wylewając szkło do wanny z płynną cyną, powstaje idealnie płaska powierzchnia. Ale może ta "idealność" nie jest taka idealna i może wprowadza zanieczyszczenia. Być może tą metodą nie da się uzyskać gładkości jak przy polerowaniu czyli niedoskonałości tylko na wysokość kilku warstw atomów
Jajcenty, 19 listopada 2020, 13:53
Myślałem że się to wyciąga z wanny szklarskiej i walcuje pionowo. Przynajmniej tak to robiono jak zrezygnowaliśmy ze świńskich pęcherzy.
tempik, 19 listopada 2020, 14:05
reklama, ale co tam
pamiętam że za dziecka każda szyba okienna której się przyglądałem miała wady i w różny sposób zniekształcała, być może to te walcowane
peceed, 19 listopada 2020, 19:44
BTW. technologia opracowana metodyką TRIZ.
Dokładność powierzchni powinna być znacznie mniejsza niż długość fali (chyba mówimy o bliskim UV).
Na szczęście szkło mięknie, a nie topi się z ostrym przejściem fazowym. To daje nam nadzieję, że wszystkie niedokładności jako fluktuacje powierzchni cieczy się uśrednią i będzie można osiągnąć dowolną dokładność.
peceed, 19 listopada 2020, 21:53
Wystarczy, że uśrednią się po czasie. Natomiast nie wiem jak wygląda sprawa z jednorodnością takiego szkła, zanieczyszczenia mogłyby zmniejszać gęstość, a bąbelki gazów to już w ogóle byłaby katastrofa.
Ale nawet jeśliby precyzja była nieperfekcyjna, to chyba lepiej mieć prawie idealny punkt startu do szlifowania?
Mariusz Błoński, 19 listopada 2020, 22:53
Pisałem kiedyś o szlifowaniu luster do Magellana: https://kopalniawiedzy.pl/Gigantyczny-Teleskop-Magellana-lustro-czarna-dziura-planety-Las-Campanas-Chile,16888
A tutaj sobie kliknijcie na fotkę i przeczytajcie do niej opis: https://kopalniawiedzy.pl/GMT-TMT-teleskop-Gigantyczny-Teleskop-Magellana-Thirty-Meter-Telescope-finansowanie,28229
cyjanobakteria, 19 listopada 2020, 23:27
Odnawianie powłoki 8m lustra w Paranal Observatory w Chile
https://www.youtube.com/watch?v=h4FBKbNY258
peceed, 20 listopada 2020, 01:21
Przynajmniej pomysł był dobry. A to że nieoryginalny... Chińczykom to nie przeszkadza
cyjanobakteria, 20 listopada 2020, 14:17
Jeszcze doczytałem, że aluminiowa powłoka na lustrach profesjonalnych teleskopów musi być odnawiana co około 2 lata.