افتتاح رصدخانه آتاکامای دانشگاه توکیو

در 30 آوریل 2024، رصدخانه آتاکامای دانشگاه توکیو (TAO) با افتتاح رسمی خود نقطه عطفی را رقم زد. محققان امیدوارند که برخی از بزرگترین اسرار، از جمله چگونگی شکل گیری سیارات، چگونگی تکامل کهکشان ها و در نهایت، چگونگی شروع خود جهان را کشف کنند.

TAO با ارتفاع خارق‌العاده 5640 متری در حال حاضر مرتفع‌ترین رصدخانه نجومی جهان است. انتظار می‌رود این ارتفاع خارق‌العاده فرصت‌های مشاهده‌ای بی‌نظیر را فراهم کند، اگرچه چالش‌های منحصربه‌فردی را نیز به همراه دارد.

اخترشناسان تلاش های بیشتری را برای به دست آوردن درک بهتر از جهان انجام خواهند داد. با بازگشت به صدها سال پیش، برخی از اولین عدسی ها برای تلسکوپ ها ساخته شدند تا آسمان را به زمین نزدیک تر کنند. از آن زمان، تلسکوپ‌های نوری با آینه‌هایی به بزرگی ساختمان‌ها، تلسکوپ‌های رادیویی با آنتن‌هایی که بین قله‌های کوه‌ها بسته شده بودند، و حتی یک تلسکوپ فضایی وجود داشت. تلسکوپ فضایی جیمز وب، دورتر از ماه و اکنون دانشگاه توکیو تلسکوپ پیشگام دیگری را افتتاح کرده است که بخشی از بودجه آن توسط دولت ژاپن تامین شده است.

معنی ارتفاع TAO

پس از 26 سال برنامه ریزی و ساخت، TAO بالاخره راه اندازی شد. این رصدخانه رسما بلندترین رصدخانه جهان است و رکورد جهانی گینس را به خود اختصاص داده است. این رصدخانه که در صحرای آتاکامای شیلی واقع شده است، فاصله چندانی با رصدخانه قابل توجه دیگری که اغلب توسط ستاره شناسان مؤسسات ژاپنی استفاده می شود، آرایه میلی متری/زیر میلی متری بزرگ آتاکاما نیست.ALMA) رادیو تلسکوپ. اما چرا TAO باید تا این حد بالا باشد و این فاکتور چه مزایا و معایبی دارد؟

“من به دنبال روشن کردن اسرار جهان، مانند انرژی تاریک و اولین ستاره های اولیه هستم. برای انجام این کار، شما باید به گونه‌ای به آسمان نگاه کنید که فقط TAO امکان پذیر باشد.» “البته، دارای اپتیک، حسگرها، الکترونیک و مکانیزم های پیشرفته است، اما ارتفاع منحصر به فرد بالای 5640 متری چیزی است که به TAO چنین وضوح دید می دهد. در این ارتفاع، رطوبت کمی در جو وجود دارد که بر روی دید مادون قرمز تأثیر بگذارد.

“ساختمان در بالای سرو چاجنانتور یک چالش باورنکردنی بود، نه تنها از نظر فنی بلکه از نظر سیاسی. من با مردم بومی تماس گرفتم تا اطمینان حاصل کنم که حقوق و نظرات آنها در نظر گرفته شده است، دولت شیلی برای کسب مجوز، دانشگاه های محلی برای همکاری فنی و حتی وزارت بهداشت شیلی برای اطمینان از اینکه مردم می توانند در این ارتفاع به شیوه ای امن فعالیت کنند. با تشکر از همه دست اندرکاران، تحقیقاتی که من فقط آرزویش را داشتم به زودی می تواند به واقعیت تبدیل شود و من نمی توانستم خوشحال باشم.

ارتفاع باورنکردنی TAO کار در آنجا را برای مردم سخت و خطرناک می کند. خطر ابتلا به بیماری ارتفاع نه تنها در کارهای ساختمانی، بلکه حتی در اخترشناسانی که در آنجا کار می کنند، بالا است، به خصوص در شب که برخی از علائم ممکن است بدتر شوند. پس سوال اینجاست که آیا این همه تلاش و هزینه ارزشش را دارد؟ چه نوع تحقیقاتی را به جامعه نجومی و در نتیجه دانش بشری ارائه خواهد داد؟

به لطف ارتفاع و محیط خشک، TAO تنها تلسکوپ زمینی در جهان خواهد بود که قادر به دیدن واضح در طول موج های فروسرخ متوسط ​​است. پروفسور تاکاشی میاتا، مدیر رصدخانه آتاکاما مؤسسه نجوم و رئیس ساخت و ساز این رصدخانه، گفت: این منطقه از طیف برای مطالعه محیط اطراف ستارگان، از جمله مناطق تشکیل سیاره بسیار خوب است.

همچنین، از آنجایی که TAO توسط دانشگاه توکیو اداره می شود، اخترشناسان ما برای مدت زمان طولانی دسترسی نامحدودی به آن خواهند داشت، که برای بسیاری از انواع جدید تحقیقات نجومی ضروری است که پدیده های دینامیکی را بررسی می کنند که مشاهده آنها با مشاهدات نادر غیرممکن است. تلسکوپ های مشترک من بیش از 20 سال است که TAO انجام می دهم. من به عنوان یک ستاره شناس واقعا هیجان زده هستم و کار واقعی انجام مشاهدات در شرف شروع است.”

نوآوری های تکنولوژیکی و تحقیقاتی در TAO

طیف گسترده‌ای از سوالات نجومی وجود دارد که TAO می‌تواند به آنها کمک کند، بنابراین محققان کاربردهای مختلفی برای ابزارهای منحصربه‌فرد آن خواهند داشت. برخی از محققان حتی با توسعه ابزارهای خاص برای نیازهای خود به TAO کمک می کنند.

تیم ما طیف‌نگار چند شیء مادون قرمز میدان گسترده رنگی همزمان (SWIMS) را توسعه داد، ابزاری که می‌تواند بخش بزرگی از آسمان را رصد کند و به طور همزمان دو طول موج نور را مشاهده کند. این به ما این امکان را می دهد که به طور مؤثر اطلاعاتی در مورد مجموعه متنوعی از کهکشان ها، ساختارهای بنیادی تشکیل دهنده جهان، جمع آوری کنیم. ماساهیرو کونیشی، استادیار گفت: تجزیه و تحلیل داده‌های مشاهدات SWIMS بینشی در مورد شکل‌گیری آن‌ها، از جمله تکامل سیاه‌چاله‌های کلان پرجرم در مراکزشان، ارائه می‌کند. تلسکوپ ها و ابزارهای جدید به طور طبیعی به پیشرفت نجوم کمک می کنند. امیدوارم نسل بعدی ستاره شناسان از TAO و سایر تلسکوپ های زمینی و فضایی برای اکتشافات غیرمنتظره ای استفاده کنند که درک فعلی ما را به چالش می کشد و موارد غیرقابل توضیح را توضیح می دهد.

چشم انداز آینده و مشارکت های TAO

به دلیل در دسترس بودن نسبی TAO، ستاره شناسان جوان بیشتری نسبت به نسل های قبلی تلسکوپ ها باید بتوانند از آن استفاده کنند. و به عنوان یک تلسکوپ نسل بعدی، TAO می تواند به استعدادهای پژوهشی نوظهور فرصتی برای بیان ایده های خود به روش هایی که قبلاً ممکن نبود، ارائه دهد.

من از انواع آزمایشات آزمایشگاهی برای درک بهتر ماهیت شیمیایی غبار آلی در جهان استفاده می کنم، که می تواند به ما کمک کند تا در مورد تکامل مواد، از جمله مواردی که منجر به ایجاد حیات شده است، اطلاعات بیشتری کسب کنیم. هرچه مشاهدات نجومی بهتری از چیز واقعی باشد، می‌توانیم آنچه را که با آزمایش‌های خود روی زمین می‌بینیم، با دقت بیشتری بازتولید کنیم. TAO می تواند کمک زیادی کند زیرا ما گرد و غبار آلی را در محدوده مادون قرمز متوسط ​​مشاهده می کنیم.

اگرچه در آینده می‌توانم از TAO از راه دور استفاده کنم، اما برای کمک به ساخت ابزار تخصصی خود، دوربین چند میدانی فروسرخ میانی برای مشاهده جهان ناشناخته (MIMIZUKU) در محل حاضر خواهم بود. TAO در منطقه ای دورافتاده واقع شده است که من هرگز نمی توانم به صورت روزانه از آن بازدید کنم، بنابراین مشتاقانه منتظر گذراندن وقت در آنجا هستم.

با گذشت زمان، ستاره شناسان فعلی و آینده بدون شک راه های بیشتری برای انجام مشاهدات پیشگامانه با TAO پیدا خواهند کرد. این تیم امیدوار است که ویژگی هایی که آن را بسیار نوآور می کند – کنترل از راه دور، ابزارهای بسیار حساس و البته، این واقعیت که یک تلسکوپ با دقت بالا با موفقیت برای کار در یک محیط کم فشار توسعه یافته است – به طراحان اطلاع دهد و الهام بخش باشد. مهندسان و محققانی که در همه جا برای تأسیسات رصد نجومی مشارکت دارند.