Ein neues Observatorium in Chile – das höchste der Welt – soll die Ursprünge von Planeten, Galaxien und mehr aufdecken

Wie entstehen Planeten? Wie entwickeln sich Galaxien? Wie entstand am Ende das Universum selbst? Am 30. April 2024 wird ein einzigartiges astronomisches Observatorium eröffnet, von dem Forscher hoffen, dass es einige der größten Geheimnisse lüften wird.

Mit 5.640 Metern 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 verleiht, aber auch einige neue Herausforderungen mit sich bringt.

Astronomen werden härter denn je daran arbeiten, einen besseren Blick auf das Universum zu bekommen. Vor Hunderten von Jahren wurden einige der ersten Linsen für Teleskope hergestellt, um den Himmel näher an die Erde heranzubringen. Seitdem gibt es optische Teleskope mit gebäudegroßen Spiegeln, Radioteleskope mit Antennen zwischen Berggipfeln und sogar ein Weltraumteleskop, das James Webb Space Telescope, weit über den Mond hinaus. Jetzt hat die Universität Tokio ein weiteres bahnbrechendes 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. Das Radioteleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) befindet sich in der Atacama-Wüste in Chile, nicht weit von einem anderen prominenten Observatorium entfernt, das häufig von Astronomen japanischer Institutionen genutzt wird. Doch warum muss der TAO so hoch sein und welche Vor- und Nachteile bringt dieser Faktor mit sich?

„Ich möchte die Geheimnisse des Universums aufklären, etwa die dunkle Energie und die ersten Ursterne. Dazu muss man den Himmel auf eine Weise sehen, die nur das Tao kann“, sagte der emeritierte Professor Yuzuru Yoshii, der die Studie leitete . TAO-Projekt seit 26 Jahren als Hauptforscher seit 1998. „Natürlich verfügt es über modernste Optik, Sensoren, Elektronik und Mechanismen, aber es ist die einzigartige Höhenlage von 5.640 Metern, die TAO eine so klare Sicht verleiht.“ In dieser Höhe gibt es sehr wenig Feuchtigkeit in der Atmosphäre, die die Infrarotsichtbarkeit beeinträchtigt.

„Der Bau am Cerro Chajnantor war eine unglaubliche Herausforderung, nicht nur technisch, sondern auch politisch. Ich habe mich mit der indigenen Bevölkerung abgestimmt, um sicherzustellen, dass ihre Rechte und Meinungen berücksichtigt werden, mit der chilenischen Regierung, um die Genehmigung einzuholen, und mit den örtlichen Universitäten für technische Zusammenarbeit „Das chilenische Team sorgt dafür, dass Menschen in dieser Höhe sicher arbeiten können, und dank aller Beteiligten kann die Forschung, von der ich geträumt habe, bald Wirklichkeit werden, und ich könnte nicht glücklicher sein.“

Die unglaubliche Höhe des TAO macht es für Menschen schwierig und gefährlich, dort zu arbeiten. Das Risiko einer Höhenkrankheit ist hoch, nicht nur bei Bauarbeiten, sondern auch für Astronomen, die dort arbeiten, insbesondere nachts, wenn einige Symptome schlimmer sind. Die Frage ist also: Lohnt sich all dieser Aufwand und diese Kosten? Welche Arten von Forschung werden Sie der astronomischen Gemeinschaft und damit dem menschlichen Wissen zur Verfügung stellen?

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

„Da außerdem die Universität Tokio das TAO verwaltet, werden unsere Astronomen über lange Zeiträume vollen Zugriff darauf haben, was für viele neue Arten astronomischer Forschung, die dynamische Phänomene erforschen, die mit seltenen Beobachtungen von Joint aus nicht zu beobachten sind, von wesentlicher Bedeutung ist.“ Professor Miyata fügte hinzu: „Ich bin seit mehr als 20 Jahren als Astronom am TAO beteiligt und freue mich schon sehr darauf, dass die eigentliche Beobachtungsarbeit bald beginnt.“

Es gibt ein breites Spektrum astronomischer Fragen, zu denen TAO beitragen kann, sodass Forscher seine einzigartig herausragenden Instrumente auf unterschiedliche Weise nutzen können. Einige Forscher leisten sogar einen Beitrag zum TAO, indem sie Tools entwickeln, die speziell auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

„Unser Team hat das Simultaneous Wide-field Infrarot Multi-Object Spectrometer (SWIMS) entwickelt, ein Instrument, das einen großen Bereich des Himmels beobachten und gleichzeitig zwei Wellenlängen des Lichts beobachten kann. Dadurch können wir effizient sammeln.“ Informationen zu einer Vielzahl von Masahiro Konishi: „Die Analyse der SWIMS-Beobachtungsdaten wird Einblicke in die Entstehung dieser Galaxien liefern, einschließlich der Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher in ihren Zentren.“

Professor Konishi fuhr fort: „Neue Teleskope und Instrumente tragen natürlich dazu bei, die Astronomie voranzutreiben. Ich hoffe, dass die nächste Generation von Astronomen TAO und andere bodengestützte und weltraumgestützte Teleskope nutzen wird, um unerwartete Entdeckungen zu machen, die unser derzeitiges Verständnis in Frage stellen und das Unerklärliche erklären.“ .

Angesichts der relativen Verfügbarkeit des TAO wird erwartet, dass mehr junge Astronomen es nutzen können als mit früheren Teleskopgenerationen. Als Teleskop der nächsten Generation kann TAO aufstrebenden Forschungstalenten die Möglichkeit bieten, ihre Ideen auf eine Weise auszudrücken, die zuvor nicht möglich war.

„Ich nutze mehrere Laborexperimente, um die chemische Natur des organischen Staubs im Universum besser zu verstehen, was uns helfen kann, mehr über die Entwicklung von Materialien zu erfahren, einschließlich derjenigen, die zur Entstehung von Leben geführt haben. Bessere astronomische Beobachtungen der realen Materie können hilfreich sein.“ Wir erfahren mehr über die Evolution von Materialien, einschließlich derjenigen, die zur Entstehung von Leben geführt haben. „Je genauer wir das, was wir bei unseren Experimenten auf der Erde sehen, reproduzieren können, kann es uns sehr helfen, wenn wir organischen Staub im Infrarotbereich beobachten.“ sagte der Doktorand Riku Seno.

„Obwohl ich TAO in Zukunft aus der Ferne nutzen kann, werde ich vor Ort sein, um beim Aufbau unseres Spezialinstruments, dem Multi-Field Mid-Infrared Imaging for Peering into the Unknown Universe (MIMIZUKU), zu helfen „Ein Besuch dort gehört zu meinem Alltag, deshalb freue ich mich sehr darauf, etwas Zeit dort zu verbringen.“

Es besteht kein Zweifel, dass aktuelle und zukünftige Astronomen mit der Zeit immer mehr Möglichkeiten finden werden, mithilfe des TAO bahnbrechende Beobachtungen zu machen. Das Team hofft, dass die Funktionen, die es so neu machen – Fernbedienung, hochempfindliche Instrumente und natürlich die Tatsache, dass das hochauflösende Teleskop erfolgreich für den Betrieb in einer Niederdruckumgebung entwickelt wurde – Designer informieren und inspirieren werden. Ingenieure und Forscher, die überall zu astronomischen Beobachtungseinrichtungen beitragen.