Texas-astronomer genopliver idéen til Ultimately Large Telescope on the Moon

En gruppe astronomer fra University of Texas i Austin har fundet ud af, at en teleskopidé, som NASA lagde på hylden for et årti siden, kan løse et problem, som intet andet teleskop kan:Det ville være i stand til at studere de første stjerner i universet. Holdet, ledet af NASA Hubble Fellow Anna Schauer, vil offentliggøre deres resultater i et kommende nummer af The Astrophysical Journal .

"Gennem astronomiens historie, teleskoper er blevet mere kraftfulde, giver os mulighed for at undersøge kilder fra successivt tidligere kosmiske tider - stadig tættere på Big Bang, " sagde professor og teammedlem Volker Bromm, en teoretiker, der har studeret de første stjerner i årtier. "Det kommende James Webb-rumteleskop [JWST] vil nå det tidspunkt, hvor galakserne først blev dannet.

"Men teori forudsiger, at der var en endnu tidligere tid, da galakser endnu ikke eksisterede, men hvor individuelle stjerner først blev dannet - de undvigende Population III-stjerner. Dette øjeblik med 'allerførste lys' er uden for mulighederne for selv den kraftfulde JWST, og har i stedet brug for et 'ultimativt' teleskop."

Disse første stjerner blev dannet for omkring 13 milliarder år siden. De er unikke, født ud af en blanding af brint og helium gasser, og sandsynligvis ti eller 100 gange større end Solen. Nye beregninger fra Schauer viser, at et tidligere foreslået anlæg, et flydende spejlteleskop, der ville operere fra Månens overflade, kunne studere disse stjerner. Foreslået i 2008 af et team ledet af Roger Angel fra University of Arizona, denne facilitet blev kaldt Lunar Liquid-Mirror Telescope (LLMT).

NASA havde lavet en analyse af denne foreslåede facilitet for et årti siden, men besluttede ikke at forfølge projektet. Ifølge Niv Drory, en seniorforsker ved UT Austin's McDonald Observatory, den understøttende videnskab om de tidligste stjerner eksisterede ikke på det tidspunkt. "Dette teleskop er perfekt til det problem, " han sagde.

Det foreslåede månens væskespejlteleskop, som Schauer har givet tilnavnet "Ultimately Large Telescope", " ville have et spejl på 100 meter i diameter. Det ville fungere autonomt fra månens overflade, modtager strøm fra en solcelleopsamlingsstation på Månen, og videresende data til satellit i månens kredsløb.

I stedet for belagt glas, teleskopets spejl ville være lavet af væske, da det er lettere, og dermed billigere, at transportere til månen. Teleskopets spejl ville være et roterende kar af væske, toppet af en metallisk - og dermed reflekterende - væske. (Tidligere flydende spejlteleskoper har brugt kviksølv.) Karret ville rotere konstant, at holde væskens overflade i den korrekte paraboloide form for at fungere som et spejl.

Teleskopet ville være stationært, beliggende inde i et krater ved Månens nord- eller sydpol. For at studere de første stjerner, den ville konstant stirre på den samme del af himlen, at samle så meget lys fra dem som muligt.

"Vi lever i et univers af stjerner, " sagde Bromm. "Det er et nøglespørgsmål, hvordan stjernedannelsen kom i gang tidligt i den kosmiske historie. Fremkomsten af ​​de første stjerner markerer en afgørende overgang i universets historie, da de oprindelige betingelser fastsat af Big Bang gav plads til en stadigt stigende kosmisk kompleksitet, til sidst at bringe liv til planeter, liv, og intelligente væsener som os.

"Dette øjeblik af første lys ligger uden for mulighederne for nuværende eller nærmeste fremtid teleskoper. Det er derfor vigtigt at tænke på det 'ultimate' teleskop, en, der er i stand til direkte at observere de undvigende første stjerner på kanten af ​​tiden."

Holdet foreslår, at det astronomiske samfund reviderer den skrinlagte plan for et månens væskespejlteleskop, som en måde at studere disse første stjerner i universet.