Ein neues Observatorium in Chile, das höchste der Welt, soll den Ursprung von Planeten, Galaxien und mehr aufdecken.

Wie entstehen Planeten? Wie entwickeln sich Galaxien? Und schließlich: Wie entstand das Universum selbst? Ein einzigartiges astronomisches Observatorium, von dem Forscher hoffen, dass es einige der größten Rätsel der Welt lösen wird, wird am 30. April 2024 eröffnet.

Mit 5.640 Metern über dem Meeresspiegel ist das Atacama-Observatorium (TAO) der Universität Tokio, das auf einem Wüstenberg im Norden Chiles errichtet wurde, das höchste astronomische Observatorium der Welt, was ihm beispiellose Fähigkeiten verleihen dürfte, aber auch neue Herausforderungen mit sich bringt. .

Astronomen werden immer mehr Anstrengungen unternehmen, um eine bessere Sicht auf das Universum zu haben. Vor Hunderten von Jahren wurden einige der ersten Linsen für Teleskope hergestellt, um den Himmel näher an die Erde heranzuführen. Seitdem gibt es optische Teleskope mit gebäudegroßen Spiegeln, Radioteleskope mit Antennen zwischen Berggipfeln und sogar ein Weltraumteleskop, das James Webb Space Telescope, das weiter draußen als der Mond liegt. Und jetzt hat die Universität Tokio ein weiteres revolutionäres Teleskop eröffnet.

Nach 26 Jahren Planungs- und Bauzeit ist TAO endlich betriebsbereit. Es ist offiziell das höchstgelegene Observatorium der Welt und wurde in Anerkennung dieser Tatsache mit einem Guinness-Weltrekord ausgezeichnet. Befindet sich in der Atacama-Wüste in Chile, nicht weit von einem anderen bemerkenswerten Observatorium entfernt, das häufig von Astronomen japanischer Institutionen genutzt wird, dem Radioteleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Doch warum muss das TAO so hoch sein und welche Vor- und Nachteile bringt dieser Faktor mit sich?

„Ich möchte die Geheimnisse des Universums aufklären, wie zum Beispiel die dunkle Energie und die ersten Ursterne. Dazu muss man den Himmel auf eine Weise sehen, die nur TAO ermöglicht“, sagte der emeritierte Professor Yuzuru Yoshii, der die Studie geleitet hat Seit 1998 war er 26 Jahre lang als Hauptforscher am TAO-Projekt beteiligt. „Natürlich verfügt es über modernste Optik, Sensoren, Elektronik und Mechanismen, aber die einzigartige Höhe von 5.640 Metern verleiht TAO eine so klare Sicht.“ In dieser Höhe gibt es wenig Feuchtigkeit in der Atmosphäre, die seine Infrarotsicht beeinträchtigen könnte.

„Der Bau des Gipfels des Cerro Chajnantor war eine unglaubliche Herausforderung, nicht nur technisch, sondern auch politisch. Ich stehe in Kontakt mit indigenen Völkern, um sicherzustellen, dass ihre Rechte und Meinungen berücksichtigt werden, mit der chilenischen Regierung um Erlaubnis, mit lokalen Universitäten für technische Zusammenarbeit und sogar mit dem chilenischen Gesundheitsministerium, um sicherzustellen, dass Menschen in dieser Höhe sicher arbeiten können. Dank aller Beteiligten könnte die Forschung, von der ich nie geträumt hätte, bald Wirklichkeit werden, und ich könnte nicht glücklicher sein.

Die unglaubliche Höhe von TAO macht die Arbeit für Menschen schwierig und gefährlich. Das Risiko einer Höhenkrankheit ist hoch, nicht nur bei Bauarbeiten, sondern auch für die dort arbeitenden Astronomen, insbesondere nachts, wenn einige Symptome schlimmer sein können. Die Frage ist also: Lohnt sich all dieser Aufwand und diese Kosten? Welche Arten von Forschung wird es der Astronomiegemeinschaft und damit auch dem menschlichen Wissen bieten?

„Aufgrund seiner Höhe und der trockenen Umgebung wird TAO das einzige bodengestützte Teleskop der Welt sein, das in der Lage ist, Wellenlängen im mittleren Infrarot deutlich sichtbar zu machen. Dieser Bereich des Spektrums eignet sich hervorragend für die Untersuchung der Umgebung von Sternen, einschließlich der Planetenbildung.“ Regionen“, sagte Professor Takashi Miyata, Direktor des Atacama-Observatoriums des Instituts für Astronomie und verantwortlich für den Bau des Observatoriums.

„Da TAO außerdem von der Universität Tokio verwaltet wird, haben unsere Astronomen über lange Zeiträume hinweg uneingeschränkten Zugriff darauf, was für viele neue Arten astronomischer Forschung von entscheidender Bedeutung ist, die dynamische Phänomene erforschen, die mit Beobachtungen, die von gemeinsam genutzten Teleskopen selten durchgeführt werden, unmöglich zu beobachten sind.“ „Ich engagiere mich seit über 20 Jahren im TAO; Als Astronom bin ich wirklich aufgeregt und die eigentliche Beobachtungsarbeit beginnt gleich“, fügte Professor Miyata hinzu.

Es gibt ein breites Spektrum an astronomischen Bereichen, zu denen TAO beitragen kann, sodass Forscher seine besonders bevorzugten Instrumente auf unterschiedliche Weise nutzen können. Einige Forscher leisten sogar einen Beitrag zum TAO, indem sie Instrumente entwickeln, die speziell auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

„Unser Team hat den Simultaneous Color Wide-Field Infrarot Multi-Object Spectrograph (SWIMS) entwickelt, ein Instrument, das in der Lage ist, einen großen Bereich des Himmels zu beobachten und gleichzeitig zwei Lichtwellenlängen zu beobachten. Dies wird es uns ermöglichen, eine „Analyse von“ zu sammeln Die Beobachtungsdaten von SWIMS werden Einblicke in die Entstehung dieser Löcher geben, einschließlich der Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher in ihren Zentren“, sagte Assistenzprofessor Masahiro Konishi.

„Neue Teleskope und Instrumente tragen natürlich dazu bei, die Astronomie voranzubringen. Ich hoffe, dass die nächste Generation von Astronomen das TAO und andere Teleskope auf der Erde und im Weltraum nutzen wird, um unerwartete Entdeckungen zu machen, die unser derzeitiges Verständnis in Frage stellen und das Unerklärliche erklären werden“, fuhr Professor Konishi fort . .

Aufgrund der relativen Verfügbarkeit des TAO sollten mehr junge Astronomen es nutzen können als mit früheren Teleskopgenerationen. Als Teleskop der nächsten Generation kann TAO aufstrebenden Forschern die Möglichkeit bieten, ihre Ideen auf eine noch nie dagewesene Weise auszudrücken.

„Ich nutze verschiedene Laborexperimente, um die chemische Natur des organischen Staubs im Universum besser zu verstehen. Dies kann uns helfen, mehr über die Entwicklung von Materialien zu erfahren, einschließlich derjenigen, die zur Entstehung von astronomischen Beobachtungen der Realität geführt haben, umso mehr.“ Je genauer wir das, was wir bei unseren Experimenten auf der Erde sehen, reproduzieren können, desto mehr kann uns TAO bei der Beobachtung von organischem Staub im mittleren Infrarotbereich helfen“, sagte Riko Senoo, Doktorandin.

„Obwohl ich TAO in Zukunft aus der Ferne nutzen kann, werde ich zur Stelle sein, um beim Bau unseres Spezialinstruments zu helfen, dem Mid-Infrared Multi-Field Imager for Observing the Unknown Universe (MIMIZUKU). TAO befindet sich in einer abgelegenen Gegend.“ das ich im Alltag nie besuchen könnte, deshalb freue ich mich darauf, einige Zeit dort zu verbringen“, schloss Senoo.

Es besteht kein Zweifel daran, dass aktuelle und zukünftige Astronomen mit der Zeit immer mehr Möglichkeiten finden werden, mit TAO bahnbrechende Beobachtungen zu machen. Das Team hofft, dass die Merkmale, die es so neuartig machen (der Fernbetrieb, die hochempfindlichen Instrumente und natürlich die Tatsache, dass ein hochpräzises Teleskop erfolgreich für den Betrieb in einer Umgebung mit niedrigem Druck entwickelt wurde), informieren und inspirieren werden Designer. Ingenieure und Forscher, die zu astronomischen Beobachtungseinrichtungen auf der ganzen Welt beitragen.