Темное прошлое нашей Вселенной раскроет лунный телескоп

Группа ученых и инженеров, возглавляемая Naval Research Laboratory (NRL), приступила к изучению возможности установки телескопа на поверхности Луны. С его помощью ученые планируют взглянуть в далекое прошлое нашей Вселенной, недоступное пока изучению другими методами. Спонсорскую поддержку новой научной космической миссии планирует осуществлять - Национальное агентство по аэронавтике и исследованиям космического пространства США. Проект уже внесен в программу Decadal Survey, в рамках которой каждые 10 лет астрономы и физики определяют приоритетные направления исследований в астрономии и астрофизике. Очередной Decadal Survey состоится в ближайшие два года.

Центральной частью проекта является Dark Ages Lunar Interferometer (DALI) – концепт телескопа-интерферометра, который планируется установить на поверхности Луны. С его помощью ученые планируют изучать “молодые годы” нашей Вселенной – первые 10 миллионов лет ее существования. Хотя мы привыкли видеть множество звезд на ночном небе, звезды эти не образовались сразу же после Большого Взрыва. Этому предшествовал некий временной интервал, именуемый Темные Века (Dark Ages), когда во Вселенной еще не было звезд.

Наиболее распространенным элементом во Вселенной, материалом из которого сформировались звезды и который присутствует в составе планет и даже нас с вами, является водород. Атом водорода излучает сигнал в радиодиапазоне на длине волны 21 см. Если удастся зарегистрировать эти сигналы водородных атомов Темных Веков, у астрономов будет возможность узнать, как появились первые звезды, первые галактики, как происходила эволюция Вселенной.

Поскольку Вселенная расширяется, сигналы от тех далеких атомов водорода будут испытывать значительное красное смещение (сдвиг в сторону более низких частот) – до длин волн порядка нескольких метров. Хотя астрономические наблюдения в радиодиапазоне ведутся уже давно, эту область электромагнитного спектра до сих пор довольно сложно использовать для гражданских и военных коммуникаций, хотя мощность их в миллионы раз больше, чем водородные сигналы, которые надеются обнаружить астрономы. Кроме того, верхние слои земной атмосферы находятся в состоянии ионизации (ионосфера), что вносит искажения в астрономические сигналы, принимаемые наземными радиотелескопами.

Отсутствие атмосферы, например, на поверхности Луны, представляет идеальные условия для наблюдений с высокочувствительным телескопом Dark Ages. В рамках проекта DALI, ученые и инженеры будут исследовать инновационные конструкции антенн, методов их установки, разрабатывать электронику, способную работать в жестких условиях незащищенной атмосферой лунной поверхности. Глава проекта, д-р Джозеф Лазио (Joseph Lazio), полагает, что DALI станет одним из самых мощных телескопов и как никогда приблизит нас к пониманию того, откуда пришла наша Вселенная и каково ее будущее.

В проекте Dark Ages Lunar Interferometer принимают участие специалисты из следующих институтов и исследовательских центров NASA: NASA/Goddard Space Flight Center, Caltech/Jet Propulsion Laboratory, University of Colorado, Smithsonian Astrophysical Observatory, National Radio Astronomy Observatory, University of California-Los Angeles, University of California-Berkeley, University of New Mexico, Virginia Polytechnic Institute и State University (VA Tech).