Największy na świecie teleskop z płynnym zwierciadłem, przeznaczony wyłącznie dla astronomii, zostaje otwarty w Indiach

Nowy teleskop, który ma pomóc w identyfikacji przejściowych lub zmiennych obiektów lub zjawisk, został wystrzelony w Uttarakhand 21 marca.

International Liquid Mirror Telescope (ILMT) stacjonuje około 50 kilometrów (km) od miasta Nainital, na terenie kampusu Devasthal Observatory Instytutu Badawczego Aryabhatta Nauk Obserwacyjnych (ARIES).

ARIES jest autonomiczną instytucją podlegającą Departamentowi Nauki i Technologii rządu Indii. Ich witryna Devasthal zawiera już teleskopy o aperturze 1,3 m i 3,6 m, a teraz 4-metrowy ILMT stanowi całkiem potężny dodatek.

W głównym obiekcie obserwacyjnym instytutu w Manora Park, niedaleko Nainital, znajduje się teleskop optyczny o średnicy 1,04 m, który jest używany przez astronomów ARIES od 1972 roku.

ILMT staje się teraz największym teleskopem aperturowym dostępnym w kraju, a także pierwszym optycznym teleskopem przeglądowym w Indiach.

Nawiasem mówiąc, drugi co do wielkości teleskop z aperturą jest również z ARIES – teleskopem optycznym 3,6 m.

Indie, Belgia, Kanada, Polska i Uzbekistan wnoszą wkład w projekt ILMT.

Fundusze, szacowane na około 30-40 crore rupii, pochodziły z Kanady i Belgii. Za obsługę i konserwację teleskopu odpowiadają Indie.

Teleskop został zaprojektowany i zbudowany przez Advanced Mechanical and Optical Systems Corporation oraz Centre Spatial de Liège w Belgii.

„ILMT to pierwszy teleskop z płynnym zwierciadłem przeznaczony wyłącznie do obserwacji astronomicznych” — powiedział profesor Dipankar Banerjee, dyrektor ARIES.

ILMT wykorzystuje obracające się lustro o średnicy 4 m wykonane z cienkiej warstwy płynnej rtęci do zbierania i skupiania światła.

„Został zaprojektowany do przeszukiwania pasa nieba, który przechodzi każdej nocy, umożliwiając identyfikację przejściowych lub zmiennych obiektów, takich jak supernowe, soczewki grawitacyjne, śmieci kosmiczne, asteroidy itp.”, ARIES.

Teleskop wykorzystuje technologię płynnego lustra; Zwierciadło główne teleskopu to obracający się pojemnik wypełniony silnie odbijającą światło cieczą. W przypadku ILMT tą cieczą jest rtęć.

W temperaturze pokojowej rtęć występuje w postaci płynnej, a także silnie odbija światło, co czyni ją dobrym wyborem.

Podstawa ILMT jest prosta: płyn wlany do pojemnika i obrócony przyjmuje kształt paraboliczny. „W ILMT ta zasada jest wykorzystywana do tworzenia głównego lustra przy użyciu ciekłej rtęci”, ARIES.

Jeśli chodzi o uzyskiwanie ostrych obrazów, pomaga w tym technika integracji opóźnienia czasowego (TDI). ARIES mówi, że ostre obrazy są tworzone przez „dopasowanie szybkości przesyłania ładunku równoległego kamery CCD do obrotu Ziemi”.

„Kamera CCD” to dowolny typ aparatu cyfrowego z urządzeniem ze sprzężeniem ładunkowym (CCD).

„CCD”, jak podano na podstronie University College London, „jest bardzo czułym detektorem fotonów, podzielonym na dużą liczbę małych światłoczułych obszarów (znanych jako piksele), które można wykorzystać do zbudowania obrazu sceny. zainteresowań.”

International Liquid Mirror Telescope skanuje szeroki na 22 minuty kątowe pas nieba w zenicie. Dla porównania rozmiar pełni księżyca to 31 minut kątowych. „W nocy teleskop ma dostęp do około 47 stopni kwadratowych nieba” — mówi ARIES.

W przeciwieństwie do konwencjonalnego teleskopu, który można skierować w różnych kierunkach, ILMT wskazuje tylko w górę do zenitu, co jest ograniczone przez użycie ciekłej rtęci. Śledzenie odbywa się sztucznie przy użyciu techniki TDI.

Do 1996 roku kilka teleskopów z płynnym zwierciadłem było używanych do zastosowań Lidar (wykrywanie światła i określanie odległości), których celem było badanie atmosfery ziemskiej.

Konferencja na temat płynnych luster w 1997 roku doprowadziła do pomysłu wspólnego wysiłku budowy 4-metrowego międzynarodowego teleskopu z ciekłymi zwierciadłami, w całości przeznaczonego do obserwacji astronomicznych.

Belgia, Kanada, Anglia i Francja początkowo połączyły siły w ramach projektu, ale ograniczenia budżetowe spowodowały wycofanie się Anglii i Francji.

Później Indie przyłączyły się do tego projektu poprzez ARIES iw 2010 roku zostały pełnoprawnym partnerem projektu ILMT. Później dołączyły także Polska i Uzbekistan.

Tak więc pomysł z 1997 roku ostatecznie zmaterializował się w Uttarakhand w Indiach w latach 2022-23.

Niektóre z określonych celów naukowych ILMT to: statystyczne określanie parametrów kosmologicznych poprzez badanie kwazarów i supernowych, wykrywanie obiektów bliskich Ziemi i śmieci kosmicznych oraz wykrywanie słabo rozciągniętych obiektów, takich jak galaktyki o niskiej jasności powierzchniowej i gwiazdotwórcze, galaktyki mgławicowe i supernowe.

Celem projektu jest również stworzenie unikalnej bazy danych, którą można wydobywać z danych w celu uzyskania różnych wyników naukowych, być może z udziałem uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji oraz testowania algorytmów przetwarzania obrazu nowej generacji. .

ILMT osiągnął „pierwsze światło” 29 kwietnia 2022 r. „Pierwsze światło” odnosi się do momentu, w którym nowy teleskop otwiera oczy na wszechświat lub kiedy dokonuje pierwszej obserwacji.

Kolorowy złożony obraz, pierwszy z ILMT, wyraźnie przedstawiał galaktykę NGC 4274, wśród innych obiektów.

Planuje się, że ILMT będzie służył do ciągłego monitorowania zenitu w wąskim paśmie nieba o szerokości 27 minut kątowych przez co najmniej pięć lat.

Około 10-15 GB danych z teleskopu przypada każdej nocy po rozpoczęciu regularnych działań naukowych.

A dane „zostaną szybko przeanalizowane, aby ujawnić zmienne i przejściowe źródła gwiazdowe” – mówi dr. Brajesh Kumar, naukowiec projektu ILMT w firmie ARIES.

Istniejący teleskop optyczny o średnicy 3,6 m zostanie szybko uruchomiony, aby za pomocą ILMT prowadzić dalsze obserwacje nowo wykrytych źródeł przejściowych.

Dane uzyskane z ILMT zostaną udostępnione międzynarodowej społeczności astronomicznej.

Pierwsza faza uruchomienia teleskopu w październiku-listopadzie 2022 roku doprowadziła już do obserwacji pasm multispektralnych.

„Przeprowadzono precyzyjną kalibrację astrometryczną i fotometryczną danych i zidentyfikowano już setki znanych planetoid, mgławic, mgławic planetarnych, odległych galaktyk, gromad gwiazd” – czytamy na stronie internetowej ILMT.

– Nie ulega wątpliwości, że ILMT to wyjątkowe narzędzie badawcze, które wkrótce doprowadzi do nowych odkryć – dodaje.