Астрономия традиционно основывалась на свете как основном источнике информации для изучения Вселенной. Но за последние десятилетия новые методы позволили изучать космические явления с помощью различных «посланников». Кроме фотонов, ценные данные учёным передают субатомные частицы, такие как нейтрино, космические лучи и гравитационные волны.
Многоканальная астрономия собирает информацию, открывая окно в экстремальные события Вселенной, такие как взрывы звезд и столкновения компактных объектов. В этом сценарии телескоп Vera C. Rubin, финансируемый Национальным научным фондом (NSF) и Министерством энергетики США (DOE), будет играть ключевую роль.
Потенциал оптических наблюдений Rubin
Телескоп имени Вера К. Рубин — это новейший инструмент с улучшенной камерой и обширным полем зрения, позволяющими находить слабые объекты с множеством сигналов и наводить другие телескопы для дальнейших исследований.
Его основная задача — проведение Legacy Survey of Space and Time (LSST): систематическое картирование южного неба. Телескоп Rubin создан для быстрых целенаправленных наблюдений, которые могут навестись на объект за три минуты, предоставляя ценную оптическую информацию о космических событиях.
Эти наблюдения позволят точно определить местонахождение источников сигналов от нескольких мессенджеров, например, гравитационных волн или нейтрино, для их последующего изучения.
Обнаружение нейтрино и гравитационных волн
Захват фотонов необходим для точной локализации гравитационных волн – пульсаций пространства-времени, возникающих при таких космических событиях, как слияние черных дыр и нейтронных звезд.
Благодаря мощной камере Rubin обсерватория сможет собирать слабые оптические сигналы от источников гравитационных волн, что внесет значительный вклад в астрономию. На сегодняшний день наблюдалось только одно гравитационно-волновое событие с помощью нескольких посланников: слияние двух нейтронных звезд. В будущем Rubin сможет обнаружить новые типы слияний, значительно расширив наше понимание подобных событий.
Обсерватория сыграет важную роль в изучении нейтрино — частиц, которые сложно обнаружить из-за своего свойства быстро исчезать. Rubin сможет значительно расширить количество обнаруживаемых источников нейтрино, заполнив пустоту, оставленную современными телескопами, способными регистрировать лишь самые яркие источники. По прогнозам Роберта Стейна из Калифорнийского технологического института, процент обнаруживаемых источников может возрасти с 5-10% до 50%.
Будущее с многоканальной астрономией
Рубин поможет нам лучше понять уже известные явления и обнаружить неожиданные космические события.
Обсерватория, способная охватить большую часть южного неба, открывает возможность найти новые объекты и типы космических явлений. Ученые считают, что эта способность к неожиданным открытиям — её главное преимущество.
Рубин откроет новые виды космических явлений и задаст науке новые задачи для изучения. Начался период многоканальной астрономии, а обсерватория Вера С. Руби́n станет одним из её главных участников.