Заглянуть за горизонт Вселенной: как обсерватория Веры Рубин изменит наше представление о космосе

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Обсерватория Веры Рубин, расположенная в высокогорных районах Чили, на пике Серо-Пачон, готовится к запуску амбициозного проекта Legacy Survey of Space and Time (LSST), который призван радикально изменить наше понимание Вселенной. Этот десятилетний обзор неба, основанный на использовании инновационного телескопа и колоссальной 3,2-гигапиксельной камеры, предоставит астрономам данные беспрецедентного объема и качества.

LSST проведет глубокое и широкое сканирование южного неба, получая изображения с исключительной детализацией, что позволит ученым исследовать космические объекты и явления с невиданной ранее точностью. Объем полученных данных за десятилетие превзойдет суммарный объем информации, собранной всеми предыдущими астрономическими обзорами, открывая новые возможности для фундаментальных открытий.

Обсерватория, иллюстрация
Обсерватория, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Одним из главных направлений исследований LSST станет изучение темной материи и темной энергии — двух загадочных компонентов, составляющих подавляющую часть Вселенной (около 95%). Темная материя, несмотря на свою невидимость для нас, гравитационно взаимодействует с обычной материей, оказывая существенное влияние на формирование крупномасштабных структур Вселенной, таких как галактики и скопления галактик. Её присутствие можно косвенно обнаружить по гравитационным эффектам, но её природа остаётся неизвестной.

Темная энергия является ещё более загадочной сущностью, ответственной за ускоренное расширение Вселенной. Её существование было подтверждено наблюдениями, но её физическая природа до сих пор является одной из главных нерешённых задач современной космологии. LSST, благодаря своей чувствительности и объему собираемых данных, может дать ключевые сведения для понимания этих загадочных компонентов космоса.

Обсерватория Веры К. Рубин и Млечный путь
Обсерватория Веры К. Рубин и Млечный путь
Автор: By Rubin Observatory/NSF/AURA/B. Quint Источник: commons.wikimedia.org

Ученые Аргоннской национальной лаборатории, входящие в состав коллаборации LSST Dark Energy Science Collaboration (DESC), активно готовятся к анализу данных, которые будут получены в ходе LSST. Они разрабатывают и совершенствуют сложные космологические модели, которые позволяют симулировать эволюцию Вселенной с учётом различных гипотез о свойствах темной материи и темной энергии. Эти моделирования позволяют предсказать, какие наблюдательные эффекты могут быть вызваны темной материей и темной энергией, и как эти эффекты будут проявляться в данных LSST. Кроме того, моделирование помогает разработать и оптимизировать алгоритмы обработки данных, чтобы эффективно отделить полезный сигнал от шума и получить максимально точную информацию о распределении и свойствах темной материи и темной энергии.

Первичное/третичное зеркало LSST успешно отлито, август 2008 г.
Первичное/третичное зеркало LSST успешно отлито, август 2008 г.
Автор: By Howard Lester / LSST Источник: commons.wikimedia.org

Одним из важнейших методов, которые будут использоваться для изучения темной материи с помощью LSST, является анализ слабого гравитационного линзирования. Этот эффект возникает из-за того, что гравитация массивных объектов, включая темную материю, искривляет пространство-время, влияя на траекторию света, исходящего от далеких галактик. В результате изображения галактик оказываются слегка искаженными. Анализируя статистику этих искажений, ученые могут реконструировать распределение массы, включая темную материю, в больших масштабах. Однако, эффект слабого линзирования очень мал, и для его надёжного измерения требуется огромное количество данных и сложная статистическая обработка. LSST, благодаря своим уникальным характеристикам, обеспечит необходимый объем данных и позволит провести детальный анализ слабого линзирования, что даст возможность получить новую информацию о распределении и свойствах темной материи.

Для обработки данных LSST и проведения сложных космологических моделирований будут использоваться мощнейшие суперкомпьютеры, такие как Aurora, способные выполнять квинтиллионы операций в секунду. Это позволит ученым анализировать огромные объемы данных и строить детальные модели Вселенной, что необходимо для получения наиболее полного и точного представления о темной материи, темной энергии и эволюции космоса в целом.

5 комментариев

Добавить комментарий

Y
Наконец-то, появился инструмент (LSST), который раскроет тайны темной материи и такой же энергии
a
Ничего он не раскроет. Все эти красивые слова — для получения финансирования. А реально там будут проводить те работы, которые нужны астрофизикам.
1
Например, получить точные данные распределения темной материи (внезапно, да?)
a
Темная материя не имеет никакого отношения к темной энергии. Тоже внезапно?
1
Сейчас ситуация похожа на то, что учёным и астрофизикам, никак не хочется признавать очевидное, поэтому они будут вкладывать ещё больше ресурсов, лишь бы не признавать уже очевидный факт существование нематериального мира. Это значит, нужно смириться с тем, что оказывается есть кто-то намного умнее и могущественнее их, с тем, что мы были кем-то запланированы. Из этого вытекает множество других интересных вопросов, но их обсуждать и задумываться над ними не хочется.
Гордость этому не позволяет.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Гидравлический штатив на глубине 4 000 м: как ходульный бентозавр обманывает физику придонного слоя

Глубоководный аппарат, опустившийся на абиссальную равнину Тихого океана на отметку 4 200 м, фиксирует внешнее статическое давление в 42 МПа. При таком сжатии любая тонкостенная жесткая опора...

2,3 миллиарда лет назад Земля едва не потеряла весь кислород: ученые выяснили, как планета сохранила обитаемость

Около двух с половиной миллиардов лет назад состав атмосферы Земли начал необратимо меняться. В воздухе впервые появился свободный кислород — газ, без которого невозможно существование...

Эйнштейн оказался квантовым: физики вывели уравнения гравитации из квантовой информации

Современная фундаментальная физика держится на двух теориях, которые до сих пор не удается свести к единому знаменателю.Первая — общая теория относительности. Она описывает...

Как на самом деле погибнет Солнечная система: новое исследование опровергло вечную стабильность орбит

Вопрос о том, способна ли планетная система существовать вечно, определил само зарождение теоретической астрономии. Размышляя о законе всемирного тяготения и наблюдая за орбитами Юпитера и...

Поставил проектор на шкаф под углом, а он сам всё настроил на экран 130": обзор TrendVision Luma Arc

Когда хочется смотреть фильмы на большой диагонали, обычный телевизор уже не всегда кажется подходящим решением. Но с проекторами есть другая проблема: нужно найти место для установки, выставить...

Как буква «Ё» появилась в русском языке и почему её часто не используют

В книге можно встретить «елку», «ежика» и «теплый вечер» — и без труда понять, какие слова имелись в виду. Но с выражениями «все готово» или «мы узнаем» такой уверенности уже нет:...