SKA-панк — начинается строительство самого большого телескопа в мире

Знаете ли вы, кто самый скучный на свете господин? Господин Фактчекинг. Порой этот образ, подобно есенинскому черному человеку, приходит в редакцию Black Science и нудным голосом говорит: «Поправьте вот тут». Хорошо, что он еще не требует снести пост целиком.

Похвастаемся: бывает такое редко. Но намедни он явился к нам и был не флегматичен, как обычно, а очень даже в ярости. Он сказал: «Ребят, ну вы чего, а? Вы чего так куцо рассказали о Square Kilometre Array? Это же крутой инструмент! Ну просто очень-очень крутой».

Спокойствие. Сейчас мы расскажем, насколько.

Оговоримся для начала, что мы опишем те тактико-технические характеристики, на которые ученые надеются. Общая стоимость проекта оценивается в $1,8 млрд (по ценам 2019 года, вероятно, до инфляции). Это немного для клуба NBA, но для науки очень внушительно. Будем верить, деньги найдутся.

Вчерашняя новость заключалась в том, напомним, что в Западной Австралии началось строительство крупнейшего комплекса радиотелескопов в мире. В сумме все антенны программы будут соответствовать «тарелке» площадью более одного квадратного километра. Смелые специалисты заявляют даже о пяти км².

Его чувствительность будет в 50 раз превышать самые крупные имеющиеся телескопы.

Для сравнения, крупнейший ныне моно-радиотелескоп в Китае FAST обладает диаметром 500 метров и эффективной площадью 0,071 км². Достопочтенный телескоп Аресибо, вечная ему память, был 300 метров в диаметре, а эффективная его площадь — 0.042 км².

Вот так рушился телескоп Аресибо — съемка с камер и дрона.

Комплекс SKA разделен на несколько «глаз».

Часть в ЮАР, где уже есть 64 параболических антенны — «тарелки» проекта MeerKAT диаметром по 12-15 метров. К ним добавят еще более сотни, чтобы получилось 197 штук. Они рассчитаны на прием средних и высоких частот в диапазоне от 350 мегагерц до 14 гигагерц. Всего в ЮАР хотят построить три тысячи парабол.

В Австралии же строят 512 групп небольших дипольных антенн по 256 штук в каждой для восприятия волн от 50 до 350 мегагерц. В целом планируется установить сотни тысяч таких антенн, даже миллионы.

«Зрачки» таких «глаз» будут содержать по половине антенн и умещаться в круг диаметром 5 километров. От этих центров по спирали на 90 километров будут расходиться рукава из большинства остальных частей. 20 же антенн будет распределено по дальним частям южных континентов и по островам. Все они будут соединены оптоволоконными кабелями, в том числе и по дну океанов, для обеспечения синхронной работы. В теории, возможно присоединение к системе и других существующих тарелок и антенн.

Построить все это великолепие планируют в три этапа за 9 лет, к 2030 году.

Астрономы рассчитывают, что инструмент позволит обнаружить 100 миллиардов радиоисточников в небе. Например, все пульсары нашей галактики, которых ориентировочно 100 тысяч. А еще полярные сияния на ближайших экзопланетах, если они там есть. Сейчас же в космосе найдено лишь 2,5 миллиона излучающих или отражающих радиоволны объектов.

С помощью SKA можно будет довольно-таки четко различать облака первородного водорода возрастом от 100 млн лет до 1 млрд. Это от рождения Вселенной. Заявленная дальность — z=11. Что это за единицы измерения? Просто на таких расстояниях уже даже и миллиарды световых лет не всегда удобно использовать, поэтому ученые описывают расстояния в коэффициентах красного смещения. Чем выше коэффициент, тем быстрее от нас удаляется объект, тем, значит, он дальше.

Сейчас известны только единичные случаи наблюдения таких далеких объектов. Так телескоп «Хаббл» (помним, любим, скорбим) пять лет назад заметил молодую маленькую галактику с красным смещением z = 10,957 ± 0,001. Свет до нас от нее добирался 13,4 миллиарда лет. С учетом расширения Вселенной сейчас до нее где-то 32 миллиарда световых лет.

Благодаря SKA подобные объекты, и даже более далекие, мы будем находить регулярно. Поток данных с обсерватории после одной десятичасовой сессии будет достигать объема суточного трафика всего интернета. Все анонимные и не очень ТГ-каналы, все фотки еды в Инстаграме и клумб в Одноклассниках, все кривляния в Tik-Tok, все обзоры на Ютубе, все мемасики во ВКонтакте. Все это растворилось бы незаметно в циклопическом объеме сырых данных с телескопа. Для их обработки потребуется суперкомпьютер (и скорее всего не один, а два), априори входящий в ТОП-500 ныне существующих вычислительных машин.

С помощью SKA можно увидеть аэропортный радар на планете, находящейся в радиусе 50 световых лет от нас. Сигналы радаров систем предупреждения о ракетном ударе можно будет зафиксировать на расстоянии в сотни и даже, возможно, тысячи световых лет.

В какое же фантастическое время мы живем. Давайте надеяться и верить, что мировой экономический кризис не вмешается в планы по созданию такого фантастического телескопа.

P.S. Для обывателя слово «радио» ассоциируется, скорее, со звуком. Почему же мы сравниваем радиотелескопы с глазами и говорим, что они «видят»? Потому что радиоволны — такие же электромагнитные волны, как свет. Возможно, на далеких экзотических планетах, где у местных обитателей огромные глаза, они и буквально видят радиоволны, как мы свет. А еще инфракрасное излучение.

Так что в области астрономии со звуком логичнее сравнивать гравитационные волны, которые колеблют саму ткань пространства-времени, а не распространяются по ней. И у землян уже есть «уши», их два, как положено. Детекторы гравитационных волн LIGO возле Ливингстона в штате Луизиана и VIRGO неподалеку от итальянской Пизы.