Самая мощная цифровая камера в мире — 570-мегапиксельный астрономический фотоаппарат весом 4 т — приступила к фотографированию Вселенной. С ее помощью ученые составят цветную трехмерную карту сотен миллионов галактик и надеются обнаружить следы темной энергии.
На создание гигантской камеры, состоящей из 62 отдельных матриц, ушло восемь лет и $40 млн. Она была прикреплена к телескопу Виктора Бланко в обсерватории Серро-Тололо в засушливых горах Чили. Массивная камера имеет беспрецедентную чувствительность к красному свету и позволяет заглянуть на расстояние до 8 млрд. световых лет от Земли.
Ее назвали «камерой темной энергии» (Dark Energy Camera), так как исследователи надеются, что сделанные ею снимки будут содержать ответ на одну из самых больших тайн в физике — почему расширение Вселенной ускоряется вопреки законам гравитации. Ученые полагают, что этим процессом движет темная энергия, на которую приходится около 74% массы Вселенной. Однако по сей день наука не имеет никакого реального представления об этой мистической субстанции.
Исследовательский проект с бесхитростным названием «Изучение темной энергии» (Dark Energy Survey) будет продолжаться пять лет. За это время с помощью снимков гигантской камеры ученые американской лаборатории Ферми при содействии институтов Великобритании, Бразилии, Германии и Испании составят карту одной восьмой части неба. В ней астрономы рассчитывают найти 300 млн. галактик, 100 тыс. скоплений галактик и 4 тыс. сверхновых звезд.
Камера темной энергии способна запечатлеть в каждом кадре по 100 тыс. галактик и сможет делать до 400 таких снимков за ночь. Данные из шестидесяти двух ее матриц соединяются воедино, и обрабатываются специально разработанным компьютерным алгоритмом. Полученные фотографии ночного неба должны помочь ученым понять, как сгустки темной энергии влияют на характеристики света — видимого и инфракрасного.
Исследователи планируют открыть доступ к камере через интернет, что позволит другим астрономам использовать ее для наблюдения за астероидами, звездами и другими небесными телами.
«Мы рады, что сможем вывести камеру в онлайн-режим и сделать ее полезной для астрономического сообщества при помощи программы открытого доступа к телескопам, которую предоставляет Национальная астрономическая оптическая обсерватория (NOAO). Эта программа позволит астрономам использовать новый мощный инструмент для изучения сложнейших вопросов нашего времени, самым интересным из которых, на мой взгляд, является природа темной энергии»,— заявил директор чилийской обсерватории Серро-Тололо Крис Смит.
По словам профессора британского Университета Портсмута Вилла Персиваля, которому предстоит координировать создание галактической карты, проект изучения темной энергии станет самым масштабным исследованием Вселенной. Строить трехмерное изображение сотен миллионов галактик ученым придется по снимкам, основываясь лишь на их положениях, а также на видимых и инфракрасных цветах. Большинство этих галактик настолько блеклые, что свет от них примерно в миллион раз слабее самой тусклой звезды из тех, что можно увидеть невооруженным глазом. Определение расстояний между этими галактиками потребует сложных высокоточных вычислений.
Повысить точность составления карты позволит предыдущее исследование VISTA Hemisphere Survey, начатое в 2009 г. в чилийской обсерватории Параналь с помощью трехтонной 67-мегапиксельной инфракрасной камеры VISTA, которая до настоящего времени удерживала звание крупнейшей. Этой группе ученых не удалось сделать революционных открытий, но они усовершенствовали методику определения расстояний до космических тел по их цвету на снимках. Видимый свет звезд смещается в сторону инфракрасной части спектра таким образом, что чем дальше галактика, тем сильнее «краснеет» ее излучение.
Еще в 1990-х гг. исследования, проведенные на космическом телескопе «Хаббл», показали, что в нашей Вселенной существуют сотни миллиардов галактик — гигантских гравитационно-связанных систем из звезд, межзвездного газа, пыли и темной материи. Невооруженным глазом можно разглядеть только три из них. Наша галактика — Млечный Путь — имеет форму спирали, диаметром около 100 тыс. световых лет и толщиной 1 тыс. световых лет. Современные астрономические методы позволяют ученым получить представление примерно о 4% состава Вселенной. Темную энергию и темную материю, которые гипотетически занимают в ней остальные 74% и 22%, на данный момент зафиксировать не удалось.
