Европейская организация астрономических исследований в южном полушарии , [2] обычно называемая Европейской южной обсерваторией ( ESO ), является межправительственной исследовательской организацией , состоящей из 16 государств-членов по наземной астрономии . Созданная в 1962 году, ESO предоставила астрономам современное исследовательское оборудование и доступ к южному небу. В организации работает более 750 сотрудников, и ежегодные взносы государств-членов составляют около 162 миллионов евро. [3] Его обсерватории расположены на севере Чили .
ESO построила и эксплуатирует одни из крупнейших и наиболее технологически совершенных телескопов . К ним относятся 3,6-метровый телескоп новой технологии , пионер в использовании активной оптики , и Очень Большой Телескоп (VLT), который состоит из четырех отдельных 8,2-метровых телескопов и четырех меньших вспомогательных телескопов, которые могут работать вместе или по отдельности. Большая миллиметровая решетка Атакамы наблюдает за Вселенной в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн и на сегодняшний день является крупнейшим в мире наземным астрономическим проектом. Он был завершен в марте 2013 г. в результате международного сотрудничества Европы (представленной ESO), Северной Америки, Восточной Азии и Чили. [4] [5]
В настоящее время строится Чрезвычайно Большой Телескоп . Он будет использовать сегментированное зеркало диаметром 39,3 метра и станет крупнейшим в мире оптическим телескопом-рефлектором, когда он начнет работать к концу этого десятилетия. Его способность собирать свет позволит детально изучать планеты вокруг других звезд, первые объекты во Вселенной, сверхмассивные черные дыры , а также природу и распределение темной материи и темной энергии , которые доминируют во Вселенной.
Наблюдательные центры ESO совершили астрономические открытия и подготовили несколько астрономических каталогов . [6] Результаты исследования включают открытие самого отдаленного гамма-всплеска и свидетельства существования черной дыры в центре Млечного Пути . [7] [8] В 2004 году VLT позволил астрономам получить первое изображение внесолнечной планеты ( 2M1207b ), вращающейся вокруг коричневого карлика на расстоянии 173 световых лет от нас. [9] Прибор High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ( HARPS ), установленный на старом 3,6-метровом телескопе ESO, привел к открытию внесолнечных планет, в том числе Gliese 581c — одной из самых маленьких планет, наблюдаемых за пределами Солнечной системы . [10]
Идея о том, что европейские астрономы должны создать общую большую обсерваторию, была выдвинута Вальтером Бааде и Яном Оортом в Лейденской обсерватории в Нидерландах весной 1953 года. Эту идею продолжил Оорт, который собрал группу астрономов в Лейдене для рассмотрения этой идеи. 21 июня того же года. Сразу после этого эта тема обсуждалась на конференции в Гронингене в Нидерландах. 26 января 1954 года астрономы шести европейских стран подписали декларацию ESO, в которой выразилось желание создать совместную европейскую обсерваторию в южном полушарии. [12]
В то время все телескопы-рефлекторы с апертурой 2 метра и более располагались в северном полушарии. Решение построить обсерваторию в южном полушарии было вызвано необходимостью наблюдения за южным небом; некоторые объекты исследования (такие как центральные части Млечного Пути и Магеллановы Облака ) были доступны только из южного полушария. [13]
Хотя первоначально планировалось установить телескопы в Южной Африке (где располагалось несколько европейских обсерваторий), испытания 1955–1963 годов показали, что место в Андах предпочтительнее . 15 ноября 1963 г. местом расположения обсерватории ESO была выбрана Чили . [15] Этому решению предшествовала Конвенция ESO, подписанная 5 октября 1962 года Бельгией, Германией, Францией, Нидерландами и Швецией. Отто Хекманн был назначен первым генеральным директором организации 1 ноября 1962 года.
Предварительное предложение о съезде астрономических организаций в этих пяти странах было составлено в 1954 году. Хотя в первоначальный документ были внесены некоторые поправки, съезд продвигался медленно до 1960 года, когда он обсуждался на заседании комитета в том же году. Новый проект был подробно рассмотрен, и член совета ЦЕРН (Европейской организации ядерных исследований) подчеркнул необходимость заключения соглашения между правительствами (помимо организаций). [16] Конвенция и участие правительства стали актуальными из-за быстрого роста затрат на экспедиции по тестированию на местах. Окончательная версия 1962 года была в значительной степени заимствована из конвенции ЦЕРН из-за сходства между организациями и двойного членства некоторых членов. [17]
В 1966 году начал работать первый телескоп ESO на станции Ла Силья в Чили. [12] Поскольку CERN (как и ESO) имел сложную аппаратуру, астрономическая организация часто обращалась за советом к организации по ядерным исследованиям, и в 1970 году было подписано соглашение о сотрудничестве между ESO и CERN. Несколько месяцев спустя подразделение телескопов ESO переехало в ЦЕРН. здание в Женеве , а лаборатория Атласа неба ESO была основана на территории ЦЕРН. [18] Европейские отделы ESO переехали в новую штаб-квартиру ESO в Гархинге (недалеко от Мюнхена ), Германия, в 1980 году.
Хотя штаб-квартира ESO находится в Германии, ее телескопы и обсерватории находятся на севере Чили , где организация управляет современными наземными астрономическими установками:
Это одни из лучших мест для астрономических наблюдений в южном полушарии. [20] Проект ESO — это Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT), телескоп 40-метрового класса, основанный на пятизеркальной конструкции и ранее запланированном Чрезвычайно Большом Телескопе . ELT станет крупнейшим в мире телескопом видимого и ближнего инфракрасного диапазона. ESO приступила к проектированию в начале 2006 года, а строительство планировалось начать в 2012 году. [21] Строительные работы на площадке ELT начались в июне 2014 года. [22] Согласно решению совета ESO от 26 апреля 2010 года, четвертая площадка ( Серро Армазонес) ) станет домом для ELT. [23] [24] [25]
Ежегодно поступает около 2000 запросов на использование телескопов ESO, что в четыре-шесть раз больше ночей, чем доступно. Наблюдения, сделанные с помощью этих приборов, ежегодно публикуются в ряде рецензируемых публикаций; в 2017 г. опубликовано более 1000 рецензируемых статей по данным ESO. [26]
Телескопы ESO с высокой скоростью генерируют большие объемы данных, которые хранятся в постоянном архиве в штаб-квартире ESO. Архив содержит более 1,5 миллиона изображений (или спектров) общим объемом около 65 терабайт (65 000 000 000 000 байт) данных.
Ла Силья, расположенный на юге пустыни Атакама , в 600 километрах (370 миль) к северу от Сантьяго-де-Чили, на высоте 2400 метров (7900 футов), является домом для первоначальной точки наблюдения ESO. Как и другие обсерватории в этом районе, Ла Силья находится вдали от источников светового загрязнения и имеет одно из самых темных ночных небес на Земле. [32] В Ла Силья ESO управляет тремя телескопами: 3,6-метровым телескопом, Телескопом новой технологии (NTT) и 2,2-метровым телескопом Макса Планка-ESO.
В обсерватории находятся инструменты для посетителей, которые прикрепляются к телескопу на время наблюдения, а затем снимаются. В Ла Силья также есть национальные телескопы, такие как 1,2-метровый швейцарский и 1,5-метровый датский телескопы.
Ежегодно благодаря работе обсерватории создается около 300 рецензируемых публикаций. Открытия, сделанные с помощью телескопов Ла Силья, включают обнаружение спектрографом HARPS планет, вращающихся вокруг планетной системы Глизе 581 , которая содержит первую известную каменистую планету в обитаемой зоне за пределами Солнечной системы. [33] [34] Несколько телескопов в Ла Силья сыграли роль в связи гамма-всплесков , самых энергичных взрывов во Вселенной со времен Большого взрыва , со взрывами массивных звезд. Обсерватория ESO Ла Силья также сыграла роль в изучении сверхновой SN 1987A . [35]
3,6-метровый телескоп ESO начал работу в 1977 году. Он был модернизирован, включая установку нового вторичного зеркала . [36] Традиционный телескоп с подковообразной установкой в основном использовался для инфракрасной спектроскопии ; теперь там находится спектрограф HARPS, используемый для поиска внесолнечных планет и астеросейсмологии . Телескоп был спроектирован с очень высокой долговременной точностью лучевой скорости (порядка 1 м/с). [37]
Телескоп Новой Технологии (NTT) — это альтазимутальный 3,58-метровый телескоп Ричи-Кретьена , открытый в 1989 году и первый в мире с главным зеркалом, управляемым компьютером. Форма гибкого зеркала регулируется во время наблюдения, чтобы сохранить оптимальное качество изображения. Положение вторичного зеркала также регулируется в трех направлениях. Эта технология (разработанная ESO и известная как активная оптика ) теперь применяется во всех основных телескопах, включая VLT и будущий ELT. [38]
Конструкция восьмиугольного корпуса NTT является инновационной. Купол телескопа относительно небольшой и вентилируется системой створок, плавно направляющих поток воздуха через зеркало, уменьшая турбулентность и обеспечивая более четкое изображение. [39]
2,2-метровый телескоп работает в Ла Силья с начала 1984 года и передан ESO в аренду на неопределенный срок от Общества Макса Планка ( Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften , или MPG, на немецком языке). Время телескопа распределяется между программами наблюдений MPG и ESO, а эксплуатация и техническое обслуживание телескопа являются обязанностью ESO.
Его оборудование включает в себя широкоугольный формирователь изображений (WFI) с разрешением 67 миллионов пикселей и полем зрения размером с полную Луну [40] , с помощью которого было сделано множество изображений небесных объектов. Другие используемые инструменты — это GROND (оптический детектор ближнего инфракрасного диапазона гамма-лучей), который ищет послесвечение гамма-всплесков — самых мощных взрывов во Вселенной, [41] и спектрограф высокого разрешения FEROS (расширенный оптоволоконный детектор). Оптический спектрограф дальнего действия), используемый для детальных исследований звезд.
В Ла Силья также находится несколько национальных и проектных телескопов, не эксплуатируемых ESO. Среди них Швейцарский телескоп Эйлера, Датский национальный телескоп и телескопы REM, TRAPPIST и TAROT. [42]
Обсерватория Параналь расположена на вершине горы Параналь в пустыне Атакама на севере Чили. Серро Параналь — это гора высотой 2635 метров (8645 футов), расположенная примерно в 120 километрах (75 миль) к югу от Антофагасты и в 12 километрах (7,5 миль) от побережья Тихого океана. [50]
Обсерватория имеет семь основных телескопов, работающих в видимом и инфракрасном свете: четыре 8,2-метровых (27 футов) телескопа Очень большого телескопа, 2,6-метровый (8 футов 6 дюймов) обзорный телескоп VLT (VST) и 4,1-метровый телескоп. (13 футов) Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии. Кроме того, есть четыре вспомогательных телескопа диаметром 1,8 метра (5 футов 11 дюймов), образующих решетку, используемую для интерферометрических наблюдений. [51] В марте 2008 года Паранал был местом съемок нескольких сцен 22-го фильма о Джеймсе Бонде « Квант милосердия» . [52] [53]
Основным объектом на Паранале является VLT, который состоит из четырех почти идентичных 8,2-метровых (27 футов) телескопов (UT), каждый из которых содержит два или три инструмента. Эти большие телескопы также могут работать вместе группами по два или три человека, образуя гигантский интерферометр . Интерферометр очень большого телескопа ESO (VLTI) позволяет астрономам видеть детали в 25 раз мельче, чем те, которые видны с помощью отдельных телескопов. Лучи света объединяются в VLTI со сложной системой зеркал в туннелях, где световые пути должны расходиться менее чем на 1/1000 мм на протяжении 100 метров. VLTI может достигать углового разрешения в миллисекунды дуги, что эквивалентно способности видеть фары автомобиля на Луне. [54]
Первый из телескопов UT впервые увидел свет в мае 1998 года и был предложен астрономическому сообществу 1 апреля 1999 года. [55] Остальные телескопы последовали этому примеру в 1999 и 2000 годах, что сделало VLT полностью работоспособным. Четыре 1,8-метровых вспомогательных телескопа (AT), установленных в период с 2004 по 2007 год, были добавлены к VLTI для обеспечения доступности, когда UT будут использоваться для других проектов. [56]
Данные VLT привели к публикации в среднем более одной рецензируемой научной статьи в день; в 2017 г. на основе данных VLT опубликовано более 600 рецензируемых научных работ. [26] Научные открытия VLT включают получение изображения внесолнечной планеты, [57] отслеживание отдельных звезд, движущихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути [58] и наблюдение послесвечения самого дальнего известного гамма-всплеска. [59]
На открытии Паранала в марте 1999 года названия небесных объектов на языке мапуче были выбраны вместо технических обозначений четырех телескопов VLT Unit (UT1 – UT4). Предварительно для школьников региона был организован конкурс эссе на предмет значения этих названий, в результате которого было собрано множество работ, посвященных культурному наследию страны, принимающей ESO. 17-летний подросток из Чукикаматы , недалеко от Каламы , представил победившее эссе и во время инаугурации получил в награду любительский телескоп. [60] Четыре телескопа, UT1, UT2, UT3 и UT4, с тех пор известны как Анту (солнце), Куэйен (луна), Мелипал (Южный Крест) и Йепун (Вечерняя звезда), [61] причем последний имеет Первоначально было неправильно переведено как «Сириус», а не как «Венера». [62]
Обзорный астрономический телескоп видимого и инфракрасного диапазона (VISTA) расположен на вершине, прилегающей к вершине, на которой находится VLT, в одинаковых условиях наблюдения. Главное зеркало VISTA имеет диаметр 4,1 метра (13 футов) и является сильно изогнутым для своего размера и качества. Его отклонения от идеальной поверхности составляют менее нескольких тысячных толщины человеческого волоса, а его конструкция и полировка представляли собой сложную задачу. [63]
VISTA была задумана и разработана консорциумом из 18 университетов Соединенного Королевства во главе с Лондонским университетом королевы Марии и стала неденежным вкладом в ESO в рамках ратификационного соглашения Великобритании. Проектированием и строительством телескопа руководил Центр астрономических технологий Великобритании (STFC, ATC) Совета по науке и технологиям. Предварительное принятие VISTA было официально предоставлено ESO на церемонии в декабре 2009 года в штаб-квартире ESO в Гархинге, на которой присутствовали представители Королевы Марии, Лондонского университета и STFC. С тех пор телескоп эксплуатируется ESO, [64] с момента начала эксплуатации получая качественные изображения. [65] [66]
Обзорный телескоп VLT ( VST) — это современный телескоп диаметром 2,6 метра (8 футов 6 дюймов), оснащенный OmegaCAM, 268-мегапиксельной ПЗС-камерой с полем зрения, в четыре раза превышающим площадь полной Луны. . Он дополняет VISTA, исследуя небо в видимом свете. VST (который начал функционировать в 2011 году) является результатом совместного предприятия ESO и Астрономической обсерватории Каподимонте (Неаполь), исследовательского центра Итальянского национального института астрофизики INAF . [67] [68]
Научные цели обоих исследований варьируются от природы темной энергии до оценки околоземных объектов . Исследования проведут команды европейских астрономов; некоторые будут охватывать большую часть южного неба, а другие сосредоточатся на меньших участках. Ожидается, что VISTA и VST будут генерировать большие объемы данных; один снимок, сделанный с помощью VISTA, имеет разрешение 67 мегапикселей, а изображения с OmegaCam (на VST) будут иметь разрешение 268 мегапикселей. Два обзорных телескопа каждую ночь собирают больше данных, чем все остальные инструменты VLT вместе взятые. VST и VISTA производят более 100 терабайт данных в год. [69]
Льяно-де-Чахнантор — это плато высотой 5100 метров (16700 футов) в пустыне Атакама, примерно в 50 километрах (31 милях) к востоку от Сан-Педро-де-Атакама . Это место находится на 750 метров (2460 футов) выше, чем обсерватория Мауна-Кеа , и на 2400 метров (7900 футов) выше, чем Очень Большой Телескоп на Серро Параналь . Здесь сухо и негостеприимно для людей, но это хорошее место для субмиллиметровой астрономии ; Поскольку молекулы водяного пара в атмосфере Земли поглощают и ослабляют субмиллиметровое излучение , для этого типа радиоастрономии требуется сухое место . [70] Телескопы:
ALMA — телескоп, предназначенный для миллиметровой и субмиллиметровой астрономии. Этот тип астрономии представляет собой относительно неисследованный рубеж, открывающий Вселенную, которую невозможно увидеть в более привычном видимом или инфракрасном свете, и идеально подходящий для изучения «холодной Вселенной»; Свет этих длин волн исходит из огромных холодных облаков в межзвездном пространстве при температуре всего на несколько десятков градусов выше абсолютного нуля . Астрономы используют этот свет для изучения химических и физических условий в этих молекулярных облаках , плотных областях газа и космической пыли, где рождаются новые звезды. В видимом свете эти области Вселенной часто темны и неясны из-за пыли; однако они ярко светятся в миллиметровой и субмиллиметровой частях электромагнитного спектра . Этот диапазон длин волн также идеально подходит для изучения некоторых из самых ранних (и самых далеких) галактик во Вселенной, свет которых подвергся красному смещению в сторону более длинных волн в результате расширения Вселенной. [71] [72]
ESO проводит эксперимент «Атакамский следопыт» APEX и управляет им от имени Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR). APEX — это телескоп диаметром 12 метров (39 футов), работающий на длинах волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазона — между инфракрасным светом и радиоволнами.
ALMA — астрономический интерферометр, первоначально состоящий из 66 высокоточных антенн и работающий на длинах волн от 0,3 до 3,6 мм. Его основная решетка будет иметь 50 антенн диаметром 12 метров (39 футов), действующих как один интерферометр . Также доступна дополнительная компактная решетка из четырех 12-метровых и двенадцати 7-метровых (23 футов) антенн, известная как решетка Морита. [73] Антенны можно расположить по пустынному плато на расстоянии от 150 метров до 16 километров (9,9 миль), что даст ALMA переменный «зум». Массив сможет исследовать Вселенную на длинах волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазона с беспрецедентной чувствительностью и разрешением, а зрение будет в десять раз острее, чем у космического телескопа Хаббл . Эти изображения дополнят изображения, полученные с помощью интерферометра VLT . [74] ALMA – это сотрудничество между Восточной Азией (Япония и Тайвань ), Европой (ESO), Северной Америкой (США и Канада) и Чили.
Научные цели ALMA включают изучение происхождения и формирования звезд, галактик и планет с помощью наблюдений за молекулярным газом и пылью, изучение далеких галактик на краю наблюдаемой Вселенной и изучение реликтового излучения Большого взрыва . [75] 31 марта 2011 года был объявлен конкурс научных предложений ALMA, [76] а ранние наблюдения начались 3 октября. [77] [78]
Информационно-просветительскую деятельность осуществляет Департамент образования и связей с общественностью ESO (ePOD). [80]
ePOD также управляет планетарием и центром для посетителей ESO Supernova , астрономическим центром, расположенным на территории штаб-квартиры ESO в Гархинге под Мюнхеном, который был открыт 26 апреля 2018 года. [81]
{{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
48 ° 15'36 "N 11 ° 40'16" E / 48,26000 ° N 11,67111 ° E / 48,26000; 11.67111
