Очі Атаками

Пошуки космічних коренів людини привели дослідників на одне з найбільш відповідних місць на нашій планеті. АЛМА (англ. Atacama Large Millimeter Array) – масив радіотелескопів. Центр управління АЛМА розташувався на схилах Анд немов аванпост для відкривачів ще невідомих територій.

Галактики цікаві не тільки як тести для перевірки працездатності телескопа АЛМА. Вони також демонструють те, що очікує Чумацький шлях у майбутньому. Протягом 4 млрд. років Чумацький шлях, швидше за все, зіткнеться з галактикою Андромеди, при цьому в Космосі утворяться гігантські хмари з пилу і газу. Цей пил стане будівельним матеріалом, з якого сформуються нові зірки і планети.

Очі Атаками
Обсерваторія (пустеля Атакама)

З моменту народження Всесвіту від Великого вибуху процес руйнування ніколи не переривався. Навіть час життя нашого Сонця обмежений. Протягом наступних 5 млрд. років наше Сонце розростеться до величезного червоного гіганта і поглине нашу планету. Його загибель буде супроводжуватися низкою вибухів. Пульсуючі гігантські виверження відправлять його вміст в Космос, створюючи нові хмари з газу і пилу.

Очі Атаками
Червоний гігант в сузір’ї Скульптора

Червоний гігант в сузір’ї Скульптора знаходиться в 1000 світлових років від нас. Цикл життя зірок починається з їхнього народження з великих молекулярних хмар. Потім вони стискаються і, коли їх щільність стає досить великою, в них починається процес переробки водню в гелій. І це в основному те, що відбувається у більшості зірок і в тому числі і в нашому Сонці. Коли весь водень витратиться, зірка роздується, перетворившись на червоного гіганта, і почне викидати речовину зі своєї поверхні.

Очі Атаками
Дорога до обсерваторії (Атакама)

Червоні гіганти втрачають свою масу постійно, але відносно повільно поки не загинуть. І кожні 10 000 років або близько до того у зірки відбувається термальний сплеск, який означає, що гелій усередині зірки згорає дуже швидко і при цьому протягом всього декількох сотень років вивільняється енергія, яка дозволяє зірці відновитися і збільшити свою яскравість.

Очі Атаками
Дорога до обсерваторії, вигляд згори (Атакама)

Збільшення яскравості зірки збільшує темп втрати її маси і збільшує швидкість речовини, що викидається протягом цих сотень років. І ця високошвидкісна речовина стикається з тою речовиною, яку викинуто раніше з меншою швидкістю і склеюється з нею. В результаті цього склеєний матеріал утворює тонку оболонку навколо зірки. Досі таку оболонку навколо центральної зірки вивчати було дуже важко, але тепер за допомогою АЛМА дослідники зможуть заглянути всередину цього газового покривала і отримати зображення його поперечного перерізу, де при високому розширенні проступають дивні подробиці.

Очі Атаками
Атакама – найсухіша пустеля планети

Раніше вчені вважали, що ця зірка, Червоний гігант в сузір’ї Скульптора, дуже схожа на наше Сонце, можливо більш масивна. Але результати, отримані в АЛМА, показують, що це абсолютно інша система в порівнянні з Сонцем. Тому що це не просто одиночна зірка, що висить в просторі. Виявилося, що у неї є зірка-компаньйон, яка обертається навколо.

Очі Атаками
Долина Місяця (Valley of the Moon), Атакама

Вплив недавно відкритої зірки-компаньйона описують за допомогою комп’ютерної моделі. Компаньйон закручує вітер у спіраль, але в початковий момент, зірка проходить крізь термальний сплеск і можна помітити яскраву скинуту оболонку, яка розширюється навколо зірки. А компаньйон надає вітрові зовні дуже чітку спіральну структуру і все це розширюється разом зі скинутою оболонкою. Оскільки скинута оболонка розширюється з більшою швидкістю ніж попередні викиди, то вона склеюється з їхньою речовиною.

І через 1800 років після термального імпульсу вийде саме така картинка, яку дає нам сьогодні АЛМА. Несподіване виявлення спіральної структури – тільки один з багатьох відкриттів, зроблених завдяки АЛМА. Дані, отримані АЛМА на самому початку, коли там було всього лише 16 антен, перевершували всі очікування дослідників.

Очі Атаками
Перевезення антени радіотелескопа ALMA (Атакама)

Для повноцінної роботи АЛМА потребує 66 антен. Для того щоб перевозити ці телескопи, кожен з яких є вагою в 100 тонн, використовують спеціальні машини, яких всього дві в світі. Одну назвали «Lora», а іншу «Otto» (на честь конструкторів): 20 метрів завдовжки, 10 метрів завширшки, 28 ведучих коліс, потужність 700 кінських сил, розвивають швидкість до 12 км за годину. Ці гіганти служать лише одній меті – перевозити антени АЛМА.

Очі Атаками
Національний парк Льянос-де-Чальес (Llanos de Challes) в пустелі Атакама

На територіях АЛМА флора і фауна строго охороняється. У деяких місцях від прокладеної дороги ростуть кактуси Ехінопсіс Акатаменсіс – це зникаючий вид. Рослини, які опинялися на лінії прокладки дороги, викопували і пересаджували.

Очі Атаками
Мара — патагонський заєць (Атакама)

Шлях довжиною в 28 км між базовою станцією і плато з антенами не є безпечним. Коли транспорт з антенами в дорозі, всі інші машини в цілях безпеки повинні з’їхати на узбіччя і почекати.

Очі Атаками
Лама Вікунья, Атакама

Через п’ять годин величезні треки зі своїм вантажем в’їжджають на плато, розташоване на висоті 5000 метрів над рівнем моря. Вивантаження і установка антени на масивну бетонну платформу прецизійна робота. Техніки закріплюють антену і за допомогою оптико-волоконних кабелів приєднують її до комп’ютера.

Очі Атаками
Квіти Атаками

Процеси які відбуваються під час народження та загибелі зірок, дуже важливі для пошуку витоків життя, адже хімічні елементи, з яких всі ми складаємося, утворилися в ядрах зірок і потім були викинуті в Космос масивними вибухами. Це означає, що і люди теж являються частиною цілісного космічного циклу.

Очі Атаками
Кактус копьяпоа (Copiapoa cinerea), Атакама

Фахівці з органічних молекул намагаються з’ясувати, як насправді з’явилися органічні молекули в Космосі. Це не так просто як в хімічній лабораторії тут на Землі: берете банку, зливаєте і отримуєте органічні молекули. Космос теж робить це, при чому протягом мільярда років виробляючи найбільші з органічних молекул, які знаходимо також і на Землі. Але вчені все ж таки намагаються зрозуміти, як у Космосі утворилися ці органічні молекули.

Очі Атаками
Кактус Кардон гігантський (Echinopsis atacamensis), Атакама

Телескоп АЛМА повинен ще володіти небаченою здатністю розширення. Це означає, що тепер є можливість побачити в найдрібніших деталях ті райони Галактики, де відбуваються наочні хімічні процеси. АЛМА є найчутливішим телескопом у світі здатним реєструвати ці хімічні процеси в Космосі. Органічні молекули в хмарах міжзоряного газу найкраще видно на довжинах хвиль міліметрового та субміліметрового діапазону, які і сприймаються антенами АЛМА. В хмарах газу, оточуючих молоду зірку нашого Чумацького шляху, були виявлені молекули глюкози – одного з компонентів ключових будівельних цеглинок всього живого.

Очі Атаками
Атакама. Високий кактус – ехінопсіс (Echinopsis)

Щоб дізнатися про подібні до цих молекули, потрібно спочатку в багатьох лабораторних експериментах встановити характерні для них спектри випромінювань. Потім ці спектри порівнюють з сигналами з Космосу і таким чином ідентифікують ці молекули. Особлива чутливість АЛМА до цих сигналів базується на складних детекторах, які можуть нормально працювати лише при температурі – 269° C. Вони реєструють радіохвилі, відфільтровують сигнали від атмосферних шумів і очищають їх так, що суперкомп’ютер потім зможе обробляти ці дані і далі. Досить охолоджені і ретельно упаковані в вакуумні посудини ці чутливі елементи вбудовують в антени. Так званий радіометр – серце кожного телескопа, центральний пристрій, який отримує сигнали з Космосу. Тільки якщо все працює в повній гармонії, астрономи зможуть досліджувати Космос на абсолютно новому перспективному рівні.

Очі Атаками
Атакама, в районі соляних озер мешкають зграї фламінго

Отримані перші чудові результати, але роботи тривають. Зараз дослідники шукають в Космосі будівельні цеглини – фундаментальні молекули, які входять до складу РНК, білків та амінокислот. Якщо вченим вдасться зрозуміти, як вони утворюються в Космосі, тоді може з’явиться можливість пояснити, як ці будівельні цеглинки органічної матерії, з якої складаємося і ми, утворили РНК – самореплікуючі молекули, які утворюються і реплікують на молодих планетах. Припускають, що цей процес починається в Космосі.

Очі Атаками
Віскача – шиншила з довгим хвостом (Атакама)

Пошуки органічних молекул в космічних газових хмарах ставлять нові питання. Чи справді будівельні цеглини живого виникли в Космосі? Якщо це так, то як вони потрапили на Землю? Ученим вже відомо, що цей органічний матеріал міститься в об’єктах типу комет, метеоритів і астероїдів.

Очі Атаками
Ґрунт Атаками

І серед стадій утворення планет і утворення зірок є період інтенсивного бомбардування, коли, як ми знаємо, планети постійно відчувають по собі удари комет, метеоритів і астероїдів. Тому органічний матеріал, який є в Космосі, що знаходиться на кометах і метеоритах, міг таким чином потрапляти на молоді планети. І таким же чином ті ж самі органічні молекули, які призвели до появи життя на Землі і є в Космосі, могли потрапити на планети по всій Галактиці і дати початок життя і на інших планетах теж.

Отже, в Космосі є органічні молекули. Навколо більшого числа зірок відкривають все нові і нові планети. Таким чином, цілком імовірно, що життя могло виникнути не тільки на землі. Хто знає, що ще виявить АЛМА в найближчому майбутньому. За допомогою АЛМА астрономи починають бачити те, що раніше було приховано від наших очей і наших телескопів, і їм не терпиться дочекатися того моменту, коли виявляться факти, які дозволять відтворити новий цілісний образ нашого всесвіту, адже історія зірок, планет і життя насправді прихована за темною завісою і є прозорою лише для очей Атаками.
Див. також: Телескоп ALMA

Залишити відповідь