Lancering af højteknologisk teleskopkonstruktion for at udforske universets mysterier

Amerikansk, Tysk, og canadiske videnskabsmænd planlægger at udforske dannelsen af ​​stjerner og galakser samt mysterierne om universets begyndelse med en helt ny slags teleskop. Lanceringen af ​​byggeri på Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT-prime) er planlagt til dette år. Det er opkaldt efter dets placering, en 5, 612 meter højt bjerg i den chilenske Atacama-ørken. I denne højde, det bliver det højeste teleskop af sin art. CCAT-prime har en diameter på seks meter, og er planlagt til at stå færdig i 2021. Forskerne håber på at få enestående ny indsigt i dannelsen af ​​stjerner og galakser med dette teleskop og at komme tættere på at løse mysteriet om, hvordan såkaldt mørkt stof og mørk energi har påvirket udvidelsen af universet.

For at udvikle denne højtydende, avanceret teleskop, forskere fra USA, Tyskland, og Canada dannede et konsortium kaldet CCAT, som ledes af Cornell University. I Tyskland, videnskabsmænd fra universitetet i Köln og universitetet i Bonn er involveret. Forskergrupper ved Max Planck Instituttet for Astrofysik i Garching og Ludwig Maximilians Universitet i München slutter sig snart til konsortiet. Det højteknologiske teleskop er også fra Tyskland:Vertex Antennentechnik GmbH, et firma fra Duisburg, bygger teleskopet, der vil nå en hidtil uset grad af præcision i levering af billeder fra det ydre rum på grund af dets innovative optiske design og dets ekstremt høje placering.

"CCAT-partnerskabet har nu brugt mere end et årti på at udforske muligheden - og udfordringerne - ved at bygge et avanceret teleskop på dette fantastiske teleskopsted. I løbet af den tid, teknologi og submillimetervidenskab har udviklet sig i et meget hurtigt tempo, og vi er nu klar til at gå videre for at bygge et virkelig spændende teleskop, " sagde projektdirektør Martha Haynes, Goldwin Smith professor i astronomi ved Cornell University.

Teleskopet vil blive placeret nær toppen af ​​Cerro Chajnantor. Den ekstremt høje højde gør det muligt for forskerne at observere de fleste nordlige og sydlige himmelstrøg gennem alle årstider. Teleskopet vil være i stand til at optage stråling i millimeter- og submillimeter-bølgelængdeområdet - med de korteste bølgelængder, der kun måler 0,2 mm. Stråling i overgangsområdet mellem infrarøde og radiobølgelængder stammer fra gas og støv mellem stjernerne, som de er dannet af – i vores nærhed og i galakser langt væk. Men denne stråling kan også stamme fra "Cosmic Dawn, "efterglød af Big Bang. Den tørre atmosfære i Atacama -ørkenen er ideel til disse observationer, da det muliggør en kritisk grad af præcision. Eventuelle vandmolekyler i luften forstyrrer kosmisk stråling ved disse bølgelængder, så en atmosfære, der næsten er fri for vanddamp, er nødvendig.

CCAT-prime-teleskopet vil give forskerne mulighed for i detaljer at udforske dannelsen af ​​stjerner i Mælkevejen samt de Magellanske Skyer og andre galakser i vores nabolag. "Med CCAT vil vi tage et vigtigt skridt fremad mod spændende nye videnskabelige udforskninger og nye teknologier, " sagde professor Jürgen Stutzki, en astrofysiker ved universitetet i Köln. "Det innovative design af teleskopet og dets placering i ekstrem højde muliggør betagende nye observationer blokeret i lavere højder." CCAT-prime vil også være en vigtig platform til at implementere nye kvantedetektorer på forkant med fysik udviklet i Köln, som muliggør ultrafølsomme observationer.

"CCAT-primes store synsfelt og den tørre atmosfære på Cerro Chajnantor giver mulighed for en hidtil uset kortlægning af himlen, " forklarede professor Frank Bertoldi, en astrofysiker fra universitetet i Bonn. "Dette er en afgørende fordel for højpræcisionsmålinger af såkaldt kosmisk baggrundsstråling, radioekkoet fra Big Bang." Sammen med sine kolleger Komatsu og Mohr i München, der for nylig sluttede sig til konsortiet, Bertoldi ser frem til at tage målinger med CCAT-prime, der kan bringe dem tættere på at løse nogle af universets store gåder, for eksempel arten af ​​den mystiske mørke energi.

Omkostningerne til at designe og bygge CCAT-prime i alt 19 millioner euro. Den amerikanske partner, Cornell University, dækker en stor del af disse omkostninger med et bidrag fra den private donor Fred Young. Til teleskopet og en tidligere undersøgelse, han donerede i alt 12 millioner USD. I Tyskland, det tyske forskningsfonds (DFG) program for store faciliteter bidrager med i alt 5 millioner euro. Collaborative Research Center 956 "Conditions and Impact of Star Formation" bidrager til udviklingen af ​​de videnskabelige instrumenter.