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

Как небольшой Тайвань стал мировым центром производства чипов

Компания может разработать процессор, годами продавать его под своим именем и при этом не иметь ни одного завода, способного его изготовить. За производством она обратится к специализированной...

✦ ИИ  Зачем в мороженое добавляют воздух

В шарике мороженого воздуха может быть примерно половина объёма — его вводят туда специально. Пузырьки участвуют в создании привычной лёгкой текстуры, поэтому их присутствие само по себе...

Покадровая съемка электронов впервые показала, как свет вызывает квантовые переходы в графене

Скорость работы современной компьютерной техники уперлась в фундаментальное физическое ограничение. Тактовая частота серийных кремниевых процессоров уже два десятилетия держится на уровне...

Ученые вырастили организм, от которого произошла вся сложная жизнь. Внутри него не оказалось органов

Все живые существа на Земле делятся на две принципиально разные группы.К первой относятся бактерии и археи. Их клетки устроены относительно просто: внутри нет изолированных отсеков, а генетический...

Где в мозге находится сознание и почему ученые десятилетиями искали его не там

В каждую секунду глаза передают в мозг огромный объем зрительной информации, но человек осознает лишь малую ее часть. Остальные сигналы обрабатываются без участия сознания. Чтобы понять, чем...

На Галапагосах уничтожили более 140 тысяч одичавших коз — что произошло с островами после их исчезновения

На Галапагосах трудно представить более странного врага гигантской черепахи, чем обычная домашняя коза. Она не охотится на черепах и не разоряет их кладки. Но несколько поколений одичавших животных...