To jest Hubblecast!
Wiadomości i zdjęcia z należącego do NASA/ESA Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
Podróżując poprzez czas i przestrzeń z naszym gospodarzem doktorem J., znanym również jako dr Joe Liske.
Witajcie w tym trzecim, specjalnym odcinku Hubblecast, związanym z obchodami Międzynarodowego Roku Astronomii 2009.
W ostatnim odcinku zobaczyliśmy jak astronomowie korzystają z coraz większych teleskopów, aby spojrzeć dalej niż kiedykolwiek wcześniej.
Dzisiejszym tematem jest postęp technologii, jaki dokonał się na przestrzeni lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych, przyczyniając się do prawdziwej rewolucji w astronomii.
Jako że nowoczesne samochody nie wyglądają już jak model T Forda,
tak samo współczesne teleskopy są zdecydowanie odmienne, niż ich klasyczni poprzednicy, jak chociażby pięciometrowy teleskop Hale'a.
Na przykład dlatego, że ich montaże są znacznie mniejsze.
Montaż paralaktyczny (równikowy) to tradycyjny sposób mocowania teleskopu, w którym jedna z osi jest zawsze montowana równolegle do osi obrotu Ziemi.
W celu podążania za ruchem nieba, teleskop musi obracać się wokół tej osi z taką samą prędkością, z jaką obraca się Ziemia.
Łatwe, ale wymaga dużej przestrzeni.
Współczesne montaże azymutalne są znacznie bardziej kompaktowe.
W tego rodzaju montażu, teleskop jest ustawiany bardziej jak działo.
Trzeba po prostu wybrać kierunek, wysokość i gotowe.
Problemem jest jednak podążanie za ruchem nieba.
W zasadzie teleskop musi obracać się wzdłuż obydwu osi z różnymi prędkościami.
Zasadniczo stało się to dopiero możliwe z chwilą nadejścia technologii komputerowego sterowania teleskopami.
Mniejszy montaż jest tańszy w budowie.
Co więcej, mieści się w mniejszej kopule, co jeszcze bardziej redukuje koszty i polepsza jakość uzyskanych zdjęć.
Weźmy na przykład bliźniaczyTeleskop Kecka na Hawajach.
Chociaż jego 10-cio metrowe zwierciadła są dwukrotnie większe niż zwierciadło teleskopu Hale'a,
to jednak mieszczą się w mniejszych kopułach, niż ta na górze Palomar.
Zmianom uległy także zwierciadła teleskopu.
Zwykle bywały grube i ciężkie.
Teraz zaś są cienkie i lekkie.
Osłony zwierciadeł, które mogą być szerokie na wiele metrów, są odlewane w olbrzymich obracających się piecach,
a mimo to mają wciąż mniej niż 20 centymetrów grubości.
Skomplikowana konstrukcja podtrzymująca zapobiega zapadnięciu się zwierciadła pod własnym ciężarem.
Sterowane komputerowo tłoki i siłowniki również pomagają w zachowaniu perfekcyjnego kształtu zwierciadła.
Ten system nazywany jest aktywną optyką.
Idea jego działania polega na tym, aby korygować jakiekolwiek deformacje głównego zwierciadła spowodowane przez grawitację, wiatr, lub zmiany temperatury.
Teraz także cienkie zwierciadło waży znacznie mniej.
To oznacza, że cała konstrukcja podtrzymująca zwierciadło, łącznie z montażem, może również być bardziej zwarta i lżejsza.
I tańsza!
Oto 3.6-metrowy New Technology Telescope, skonstruowany przez europejskich astronomów w późnych latach osiemdziesiątych.
Służył jako platforma testowa dla wielu nowych technologii stosowanych w trakcie budowy teleskopów.
Nawet jego osłona nie ma nic wspólnego z tradycyjnymi kopułami teleskopów.
New Technology Telescope był wielkim sukcesem.
Nadszedł czas by złamać granicę sześciu metrów.
Obserwatorium Mauna Kea znajduje się na najwyższym punkcie Pacyfiku, 4200 metrów ponad poziomem morza.
Na plażach Hawajów turyści korzystają ze słońca i serfują.
Jednak wysoko ponad nimi, podczas prób odkrycia tajemnic Wszechświata, astronomowie zmagają się z przejmującym chłodem oraz chorobą wysokościową.
Teleskop Kecka należy do największych na świecie.
Jego zwierciadła mają 10 metrów średnicy i są niezwykle cienkie.
Wygładzone niczym podłoga w łazience, składają się z 36 sześciokątnych segmentów, z których każdy kontrolowany jest z nanometrową precyzją.
To prawdziwi giganci stworzeni do obserwowania niebios. Katedry nauki.
Zmrok na Mauna Kea.
Teleskopy Kecka'a rozpoczynają zbieranie fotonów z dalekich zakątków kosmosu.
Ich bliźniacze zwierciadła połączone razem są większe niż wszystkie wcześniejsze teleskopy.
Co dzisiejszej nocy padnie ich łupem?
Para zderzających się galaktyk, oddalonych miliardy lat świetlnych?
Umierająca gwiazda, łapiąca z trudem ostatni oddech przed przekształceniem się w mgławicę planetarną?
A może pozasłoneczna planeta, zdolna do podtrzymywania życia?
Na Cerro Paranal na chilijskiej pustyni Atakama — najsuchszym miejscu na Ziemi — odnajdziemy bez wątpienia największą astronomiczną konstrukcję, jaką kiedykolwiek zbudowano:
Bardzo Duży Europejski Teleskop (European Very Large Telescope).
W rzeczywistości VLT to cztery teleskopy w jednym. Każdy wyposażony jest w 8.2-metrowe zwierciadło.
Antu. Kueyen. Melipal. Yepun.
Rdzenne nazwy w języku plemienia Mapuche dla Słońca, Księżyca, Krzyża Południa i Wenus.
Olbrzymie zwierciadła zostały odlane w Niemczech, wypolerowane we Francji, dostarczone do Chile, a później powoli przewiezione przez pustynię.
O zachodzie słońca, osłony teleskopów otwierają się.
Światło gwiazd spada wprost na zwierciadła VLT.
Dokonywane są nowe odkrycia.
Laser przeszywa nocne niebo.
Wyświetla sztuczną gwiazdę w atmosferze 90 kilometrów ponad naszymi głowami.
Sensory czoła fali mierzą jak w jakim stopniu obraz gwiazdy jest zakłócany przez turbulencje atmosferyczne.
Następnie szybkie komputery przekazują elastycznemu zwierciadłu informację jak musi się odkształcić, aby skorygować powstałe zniekształcenie.
W rezultacie gwiazdy przestają migotać.
Nazywa się to optyką adaptacyjną i jest wielką magiczną sztuczką współczesnej astronomii.
Bez niej, z powodu atmosfery, nasze spojrzenie na Wszechświat byłoby niewyraźne.
Jednak z aktywną optyką nasze obrazy są ostre jak brzytwa.
Inna magiczna optyczna sztuczka jest znana jako interferometria.
Jej idea polega na zebraniu światła z dwóch oddzielnych teleskopów i połączeniu w jednym punkcie z zachowaniem względnych opóźnień pomiędzy falami świetlnymi.
Jeśli zostanie to wykonane wystarczająco dokładnie, w rezultacie dwa teleskopy działają jak gdyby stanowiły część jednego kolosalnego zwierciadła tak dużego, jak odległość między nimi.
W efekcie interferometria daje waszemu teleskopowi sokoli wzrok.
Poza tym pozwala mniejszym teleskopom uzyskać poziom dokładności, dostępny jedynie dla znacznie większego teleskopu.
Bliźniacze teleskopy Keck'a na Mauna Kea regularnie łączą swoje siły jako interferometr.
W przypadku VLT wszystkie cztery teleskopy mogą pracować razem.
Dodatkowo może do nich dołączyć kilka mniejszych, pomocniczych teleskopów, aby jeszcze bardziej wyostrzyć uzyskany obraz.
Na całym świecie można odnaleźć inne duże teleskopy.
Subaru i Gemini North na Mauna Kea.
Gemini South i Teleskopy Magellana w Chile.
Olbrzymi Teleskop Lornetkowy w Arizonie.
Wszystkie zostały zbudowane w najlepszych dostępnych lokalizacjach spełniających kryteria. Wysoko i sucho, widno i ciemno.
Ich oczy są tak duże jak baseny pływackie.
Wszystkie wyposażone w adaptacyjną optykę, aby zrównoważyć zakłócający efekt atmosfery.
Czasami, dzięki interferometrii, mają wręcz niesamowitą rozdzielczość.
Oto co nam ukazały.
Planety.
Mgławice.
Prawdziwe rozmiary — i ściśnięte kształty — niektórych gwiazd.
Zimną planetę okrążającą brązowego karła
i olbrzymie gwiazdy wirujące wokół centrum naszej galaktyki (Mlecznej Drogi) kierowane siłą grawitacji supermasywnej czarnej dziury.
Przeszliśmy spory kawałek drogi od czasów Galileusza.
Dziękuję, że dołączyliście do mnie w tym trzecim odcinku specjalnej serii.
Następnym razem zobaczymy jak na przestrzeni lat astronomowie wykryli i zmierzyli światło, od ręcznych notatek do elektronicznych detektorów.
Tu dr J., wylogowuje się z Hubblecast.
Jeszcze raz natura zaskoczyła nas, przekraczając nasze najśmielsze wyobrażenia. Tłumaczenie — Mirosław Wójcik.