Největší dalekohled budoucnosti – 3. část

Vedení Evropské jižní observatoře ESO (European Southern Observatory) dalo po dlouhých diskusích a úvahách zelenou konstrukci extrémně velkého teleskopu ELT (Extremely Large Telescope), který bude mít průměr objektivu 39,3 metru. V závěrečné části článku se budeme věnovat především vědeckým přístrojům, které budou zpracovávat soustředěné světlo a hlavním vědeckým úkolům tohoto budovaného evropského dalekohledu.

Technické vybavení ELT

Po broušení a testování budou segmenty schopny zahájit cestu do Chile. Evropská jižní observatoř dopraví segmenty i s jejich podpůrným mechanismem, zabalené v kontejnerech s kontrolovanou teplotou. Jakmile budou v Chile, budou transportovány na Paranal Observatory v poušti Atacama, kde budou přijaty do technického zázemí ELT, které se blíží svému dokončení. Obří zázemí, vybudované na ploše 6 500 m², bylo postaveno firmou Abengoa Chile.

Spíše než jako zázemí pro segmenty zrcadla M1 bude prostor využíván ke kompletaci a přípravě rozličných elementů teleskopu ELT včetně všech jeho zrcadel. Nejprve bude využíván pro uskladnění, integraci a pokovení segmentů M1, stejně tak jako pro pokovení sekundárního a terciárního zrcadla. Speciální jeřáby k uchopení zrcadel – vyrobené firmou INAMAR, chilským zástupcem německé značky ABUS – již byly v budově nainstalovány.

Další kroky v životě zrcadlových segmentů M1 se rovněž odehrají v tomto zařízení se špičkovou technologií. Segmenty budou poslány na pokovení do dílny, zkonstruované a vyrobené firmou AGC Glass Europe. Zde budou pokryty tenkou vrstvou stříbra a ochrannou vrstvičkou z oxidu křemičitého. Následně budou segmenty připraveny k uskutečnění jejich poslední cesty na Cerro Armazones, kde budou instalovány na budoucí teleskop ELT.

Obnova optické plochy

V únoru 2020 byla uzavřena dohoda se švédskou firmou Fagerstroem Industrikonsult AB pro umývání a odstraňování nefunkčního pokovení u poškozených segmentů primárního zrcadla. Segmenty procházející tímto procesem budou podrobeny „chemickému leptání“ speciálně vyvinutému pro ESO dánskou společností IPU k odstranění původního nefunkčního pokovení z povrchu zrcadel. Každý segment pak bude opatrně umyt a usušen ještě předtím, než projde čištěním a kontrolou k zabezpečení jejich povrchu k obnovení kovové vrstvy. Jakmile bude segment znovu pokoven, bude připraven na opětovnou instalaci do zrcadla M1.

Přístroje a věda na ELT

Součástí vybavení dalekohledu budou následující vědecké přístroje:

HARMONI – víceúčelový spektrograf pro viditelné a blízké infračervené záření (0,47–2,45 µm). Tento přístroj by měl být zvlášť vhodný pro pozorování galaxií v raném vesmíru nebo pro detailní snímky exoplanet;

HIRES – spektrograf s vysokým rozlišením; navrhovaný přístroj kombinuje vysoké rozlišení a široký spektrální rozsah. Bude studovat astronomické objekty, které vyžadují pozorování s vysokou citlivostí. Jedním z úkolů bude studium atmosfér exoplanet, zaměří se také na vývoj hvězd a galaxií;

MAORY – modul adaptivní optiky pracující v oblasti vlnových délek 0,8–2,4 μm, určený v prvních letech k pozorování především ve spolupráci s kamerou MICADO. K vytvoření referenčních hvězd bude využívat sodíkové lasery;

METIS – kamera a spektrograf pro střední infračervenou oblast (3–20 μm). Bude používán ke zkoumání exoplanet, protoplanetárních disků, těles Sluneční soustavy, aktivních jader galaxií a hvězdných ostrovů s extrémně vysokým rudým posuvem;

MICADO – tato dvoupatrová kamera pro blízkou infračervenou oblast záření bude umístěna v kryostatu a měla by se využívat hlavně k zobrazování detailní struktury galaxií s vysokým rudým posuvem, studiu jednotlivých hvězd v blízkých galaxiích nebo pro zkoumání prostředí s extrémně velkými gravitačními silami, například v okolí supermasivních černých děr;

MOSAIC – spektrograf pro studium více objektů najednou; bude schopen provádět spektrografii ve viditelném a infračerveném světle u velkých vzorků astronomických objektů od hvězd v jádru naší Galaxie až po vzdálené galaxie na okraji pozorovatelného vesmíru.

Nový dalekohled se zaměří na zlepšování našich znalostí základních fyzikálních zákonů. Jedním ze zajímavých aspektů bude objevování a určování vlastností planet a planetárních soustav u jiných hvězd. ELT bude schopen přímo zobrazovat planety a studovat jejich atmosféry. Bude zkoumat regiony s tvorbou planet a studovat, jak se měnil jejich vývoj s časem.

ELT bude schopen nahlédnout do srdcí galaxií za účelem zjištění počtu přítomných hvězd. Astronomové budou moci současně analyzovat jednotlivé hvězdy v naší Galaxii a v jejím blízkém okolí. Dalekohled bude schopen přesně rozlišit hvězdné populace ve vzdálenějších galaxiích, získat detailní informace o vzniku stálic, obsahu kovů ve hvězdách a pohybové historii blízkých galaxií.

ELT bude schopen studovat mnohem vzdálenější galaxie než dnes a mapovat jejich rozložení ve velkých vzdálenostech. Za předpokladu znalosti jejich věku, hmotnosti, rychlosti vzniku hvězd, obsahu kovů a dalších informací vědci lépe porozumí vzniku galaxií. Dalekohled rovněž umožní dohlédnout na konec tzv. temného věku vesmíru, kdy se začaly po Velkém třesku formovat první galaxie.

Pomocí ELT vědci lépe porozumí problematice rozpínajícího se vesmíru. Umožní jim to objev a identifikace vzdálených supernov – tzv. standardních svíček ve vesmíru. To pomůže zmapovat náš vesmír a historii jeho rozpínání. Rovněž to může přispět k pochopení problematiky rozložení temné hmoty ve vesmíru a úlohy temné energie.

Konec

Zdroj: https://scitechdaily.com/tertiary-mirror-allows-worlds-biggest-eye-on-the-sky-to-image-with-unprecedented-quality/ a https://stfc.ukri.org/files/elt-infographic/

autor: František Martinek