Вчені, які досліджують далекий Всесвіт, іноді надихаються різноманітними істотами на Землі. Останнім прикладом є телескоп типу омара (лобстера), розроблений і запущений китайськими вченими.
Національна астрономічна обсерваторія Академії наук Китаю (NAOC) нещодавно представила першу в світі партію рентгенівських карт неба великого поля, зроблених телескопом типу «око лобстера» (LEIA).
LEIA, запущений у космос наприкінці липня, є широкопольним рентгенівським телескопом, першим у своєму роді у світі, повідомляє NAOC. Очікується, що за допомогою «око лобстера» люди зможуть ефективно спостерігати за загадковими швидкоплинними явищами у Всесвіті.
Спеціальне око
Головною особливістю LEIA є його 36 мікропористих окулярів типу “лобстер” і 4 датчики CMOS з великою матрицею, розроблені в Китаї.
Біологи рано виявили, що око омара відрізняється від очей інших тварин. Очі омара складаються з численних крихітних квадратних трубочок, спрямованих до того самого сферичного центру. Ця структура дозволяє світлу з усіх боків відбиватися в трубках і сходитися на сітківці, що дає омарам велике поле зору.
У 1979 році американський вчений запропонував змоделювати око омара, щоб створити телескоп для виявлення рентгенівських променів у космосі. Але цю ідею довго не вдавалося втілити в життя, поки технологія мікрообробки не вдосконалилася настільки, щоб це стало можливим. Тоді вчені розробили окуляри типу “очей омарів”, які покриті крихітними квадратними отворами товщиною з волос.
Лабораторія рентгенівської візуалізації NAOC розпочала дослідницьку роботу щодо технології рентгенівської візуалізації ока лобстера в 2010 році та нарешті зробила прорив.
Нещодавно випущений LEIA не тільки має довгоочікувані окуляри типу лобстера, але й піонери в установці датчиків CMOS, які можуть обробляти зображення з високою спектральною роздільною здатністю.
«Ми вперше реалізували застосування датчиків CMOS для рентгенівських астрономічних спостережень у космосі. Це важлива інновація в технології виявлення рентгенівської астрономії», — сказав Лін Чжісін, науковий співробітник NAOC.
Ширококутний огляд
«Найбільша перевага телескопа типу омар-око — це його ширококутний огляд», — заявив Лін, який відповідає за проект LEIA.
За словами Ліна, попередні рентгенівські телескопи мали лише поле зору розміром приблизно з Місяць, якщо дивитися з Землі, тоді як цей телескоп типу лобстера здатний охоплювати небесну область розміром приблизно з 1000 супутників.
«Дванадцять таких телескопів будуть встановлені на майбутньому супутнику «Зонд Ейнштейна», і їхнє поле зору може досягати приблизно 10 тисяч місяців», — додав він.
Вчені виявили, що більшість космічних об’єктів демонструють складні коливання яскравості в рентгенівському діапазоні. Деякі об’єкти, які спочатку не мали рентгенівського випромінювання, можуть раптово виробляти його, наприклад чорні діри, які пожирають зірки.
Таким чином, телескоп типу лобстера дозволяє більш ефективно контролювати зміни рентгенівського випромінювання космічних об’єктів, і існує більша ймовірність виявлення випадкових космічних екстремальних ситуацій.
Майбутній зонд
Нещодавно запущений LEIA є експериментальним модулем для супутника «Зонд Ейнштейна», який, як очікується, буде запущено наприкінці 2023 року. Тоді на новому супутнику буде встановлено загалом 12 модулів.
Програма привернула велику увагу в усьому світі, у ній взяли участь Європейське космічне агентство та Інститут позаземної фізики Макса Планка в Німеччині.
«Ця технологія зробить революцію в моніторингу рентгенівського неба, а тестовий модуль демонструє сильний науковий потенціал місії «Зонд Ейнштейна», — сказав Пол О’Брайен, керівник кафедри астрофізики Школи фізики та астрономії Університету Лестера.
«Нарешті нам вдалося отримати результати спостережень за допомогою телескопа «Око лобстера» після більш ніж десяти років наполегливих зусиль, і ми всі дуже пишаємося тим, що можемо зробити внесок у таке передове обладнання для світових астрономічних досліджень», — додав Чжан Чен, помічник головного дослідника програми «Зонд Ейнштейна».
За словами Чжана, зонд Ейнштейна проводитиме систематичні огляди неба для моніторингу високоенергетичних перехідних об’єктів у Всесвіті.
Очікується, що місія виявить приховані чорні діри та складе карту розподілу чорних дір у Всесвіті, а також допоможе нам вивчити їх формування та еволюцію.
Зонд Ейнштейна також буде використовуватися для пошуку рентгенівських сигналів від подій гравітаційних хвиль і їх точного визначення. Крім того, він буде використовуватися для спостереження за нейтронними зірками, білими карликами, надновими, ранніми космічними гамма-спалахами та іншими об’єктами та явищами.
Вчені також досліджують темну енергію, випробовуючи гравітацію
