Австралийская астрономическая обсерватория

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

33°47′46.35″ ю. ш. 151°08′42.42″ в. д. / -33.79621, 151.145118 (G) (O) (Я)

Австралийская астрономическая обсерватория
Файл:Anglo-Australian Telescope dome.JPG
Купол Англо-австралийского телескопа (AAT)
Оригинал названия

англ. Australian Astronomical Observatory

Тип

Астрономическая обсерватория оптического и ближнего инфракрасного диапазонов электромагнитного спектра

Расположение

Норт-Райд, Сидней, Новый Южный Уэльс, Австралия

Высота

1164 м

Дата открытия

1973 год

Дата закрытия

2018 год (реорганизация)

Инструменты:
Англо-австралийский телескоп (AAT)

Рефлектор оптического и инфракрасного диапазонов длин волн 

Британский телескоп Шмидта (UKST)

Рефлектор оптического и инфракрасного диапазонов длин волн 

Сайт:

aat.anu.edu.au

Австрали́йская астрономи́ческая обсервато́рия (англ. Australian Astronomical Observatory, AAO; до 1 июля 2010 года — Англо-австралийская обсерватория) — научно-исследовательское учреждение Австралии со штаб-квартирой в Норт-Райде, пригороде Сиднея, основанное в 1973 году Австралией и Великобританией (под названием Англо-австралийская обсерватория) для совместной эксплуатации Англо-австралийского телескопа. Первоначально финансировалась совместно правительствами Великобритании и Австралии и полностью управлялась Министерством инноваций, промышленности, науки и исследований Австралии[1][2]. Обсерватория управляла 3,9-метровым Англо-австралийским телескопом (AAT) и 1,2-метровым Британским телескопом Шмидта (UKST), расположенными в обсерватории Сайдинг-Спринг на одноимённой горе, недалеко от города Кунабарабран.

Помимо астрономических наблюдений на телескопах AAT и UKST сотрудники обсерватории проектировали и создавали астрономические приборы для этих и других телескопов по всему миру, включая телескоп VLT Европейской южной обсерватории в Чили и японский телескоп «Субару» в обсерватории Мауна-Кеа на острове Гавайи[3].

Участие Великобритании в деятельности обсерватории прекратилось в июне 2010 года; с 1 июля 2010 года вступили в силу соответствующие изменения порядка управления и было официально изменено название обсерватории с Англо-австралийской обсерватории на Австралийскую астрономическую обсерваторию[4][5].

В июле 2018 года обсерватория была реорганизована: отдел разработок в Норт-Райде, получив название Australian Astronomical Optics Macquarie (AAO-Macquarie), вошёл в состав университета Маккуори и с тех пор занимается разработкой оптических астрономических инструментов и приборов, а функции по управлению телескопами на горе Сайдинг-Спринг перешли Австралийскому национальному университету[3][6].

История[править]

После Второй мировой войны оптическая астрономия в Великобритании находилась в упадке из-за отсутствия современной инфраструктуры. В Южном полушарии Земли не было крупных телескопов, несмотря на то, что именно эти широты лучше всего подходят для наблюдения некоторых интересных астрономических объектов (например, галактического центра и Магеллановых Облаков). Самым крупным телескопом в Южном полушарии на тот момент был 1,88-метровый телескоп обсерватории Радклиффа в Претории, ЮАР[5][7][8]. В 1950-х годах британский астроном Ричард Вулли предложил построить большой телескоп в Австралии.

После ряда встреч между британскими и австралийскими учёными в начале 1960-х годов для обсуждения технических вопросов и начала поиска подходящего места для телескопа, в июле 1965 года был сделан официальный запрос правительствам обеих стран. В апреле 1967 года было окончательно согласовано строительство 3,9-метрового Англо-австралийского телескопа (AAT) на горе Сайдинг-Спринг, недалеко от города Кунабарабран в Новом Южном Уэльсе, где с 1965 года уже располагалась обсерватория Австралийского национального университета и связанная с ней инфраструктура[9]. Условия в этом месте благоприятны для спектроскопических наблюдений в течение примерно 65% ночей, для фотометрических наблюдений — на протяжении 35—50% ночей[8]. В сочетании с низким уровнем атмосферной турбулентности это делало Сайдинг-Спринг лучшим местом в Австралии для оптической обсерватории[5]. Позже в том же году был сформирован временный орган под названием Объединённый стратегический комитет (англ. Joint Policy Committee), в который вошли такие известные учёные, как Эдвард Боуэн (Австралия), Олин Эгген (Австралия), Ричард Вулли (Великобритания) и Джим Хози (Великобритания). В январе 1968 года Комитетом было сформировано проектное бюро, в задачи которого входила разработка полного проекта телескопа — его конструкции и технических характеристик, а также планов монтажа телескопа и строительства башни. После этого для реализации проекта были заключены крупные международные контракты с компаниями Японии, Швейцарии, США, Австралии и Великобритании[9]; при этом использовался опыт членов команды, участвовавшей в разработке и строительстве обсерватории Паркса. Соглашение об Англо-австралийском телескопе было подписано 25 сентября 1969 года и вступило в силу 22 февраля 1971 года[5]. Согласно этому соглашению, расходы на строительство, эксплуатацию и обслуживание телескопа были разделены поровну между правительствами Австралии и Великобритании, и аналогичным образом делилось время наблюдений на телескопе между астрономами обоих государств[9][5]. Объединённый стратегический комитет был заменён Советом Англо-австралийского телескопа (англ. Anglo-Australian Telescope Board, AATB) — юридическим лицом, имеющим полный правовой статус в соответствии с австралийским законодательством и осуществляющим контроль за работой телескопа.

Рис. 1. Купол Англо-австралийского телескопа, 2008 год.

В ходе строительства AAT разгорелись споры относительно структуры управления телескопом. Директор обсерваторий Маунт-Стромло и Сайдинг-Спринг Олин Эгген и вице-канцлер Австралийского национального университета, экономист Джон Кроуфорд, утверждали, что двусторонняя договорённость между государствами не предусматривает создание отдельной обсерватории. По их мнению, телескоп в конечном итоге должен находиться под контролем директора обсерваторий Маунт-Стромло и Сайдинг-Спринг, а дополнительный персонал для нового телескопа должен быть предоставлен Австралийским национальным университетом. Однако, опасаясь, что они будут всего лишь гостями, а не равноправными партнёрами в проекте AAT, британские астрономы настаивали на назначении отдельного директора и штата сотрудников, которые были бы наняты Советом Англо-австралийского телескопа (AATB) и подчинялись бы только ему. Вопрос был решён только в июне 1973 года, когда правительство Австралии одобрило решение AATB о формировании независимого штата, что ознаменовало рождение Англо-австралийской обсерватории. Первый директор обсерватории, Джозеф Уомплер, занимал эту должность с сентября 1974 года до 1976 года[5].

В середине 2000-х годов правительство Великобритании заявило о своем намерении выйти из двустороннего соглашения, и в середине 2010 года обсерватория стала полностью австралийским учреждением, сменив название на Австралийская астрономическая обсерватория[9]. При этом Совет Англо-австралийского телескопа (AATB) был заменён на Консультативный комитет Австралийской астрономической обсерватории (англ. AAO Advisory Committee). В 2012 году штаб-квартира Австралийской астрономической обсерватории переместилась в Норт-Райд.

В июле 2018 года обсерватория была реорганизована и её функции были разделены между двумя разными организациями:

С этого времени финансирование Англо-австралийского телескопа осуществляется консорциумом из 13 австралийских университетов. Австралийский национальный университет управляет телескопом по договору с некоммерческой организацией Astronomy Australia Limited[9].

Инструменты[править]

Англо-австралийский телескоп[править]

Рис. 2. Англо-австралийский телескоп (AAT).

Главное зеркало Англо-австралийского телескопа (AAT) массой 16,19 тонн[10] было отлито из стеклокерамики Cervit со сверхнизким коэффициентом теплового расширения американской компанией Owens-Illinois в апреле 1969 года[10]. В том же году заготовка была доставлена в Ньюкасл-апон-Тайн, где фирма Grubb Parsons начала длительный процесс её полировки для превращения в готовое зеркало. В июне 1973 года[10] зеркало было готово и обладало очень высоким оптическим качеством: среднеквадратичный размер неровностей зеркала составляет 20 нм[5]; алюминирование было произведено в конце 1974 года[9]. Зеркало имеет диаметр 3,9 м и фокусное расстояние 12,7 м[11][12], толщина внешнего края составляет 63 см[10]. Длина телескопа составляет 15 м, масса без монтировки — 116 тонн, с монтировкой — 260 тонн[10].

Строительство здания и купола телескопа, осуществляемое соответственно австралийскими компаниями Leighton Constructions Limited и Evans-Deakin Industries Limited, началось в конце 1970 года и было завершено к концу 1972 года[9]. Здание построено из бетона, имеет высоту 26 м и 9 этажей[10], в которых размещаются рабочие кабинеты, лаборатории и камера для алюминирования зеркал. Телескоп стоит на бетонном основании с отдельным от главного здания фундаментом для снижения уровня вибраций. Купол с двойной оболочкой изготовлен из стали и алюминия, обладает диаметром 37 м и массой 560 тонн[10]. Телескоп установлен на экваториальной монтировке, почти копируя конструкцию 4-метрового телескопа Мейола Национальной обсерватории Китт-Пик[5]. Монтировка, система привода и контроля были изготовлены японской компанией Mitsubishi Electric[9] в Муроране, отправлены в Австралию в начале 1973 года и затем собраны в Сайдинг-Спринг в апреле того же года. Система привода телескопа была одной из первых, управлявшихся компьютером (Interdata Model 70[13]), и обеспечивала новый уровень точности наведения и отслеживания.

Сборка телескопа была завершена к 1974 году, а ввод в эксплуатацию начался в апреле того же года. Первое изображение (первый свет) на телескопе было получено 27 апреля 1974 года[5]. Всего на строительство ушло 8 лет, а стоимость составила 16 млн австралийских долларов[9]. Телескоп был открыт принцем Чарльзом 16 октября 1974 года[9] и поступил в общее пользование в июне 1975 года[5][14]. Научная работа на телескопе началась в начале 1975 года, а регулярные плановые наблюдения — 28 июня 1975 года[9]

Наблюдения в инфракрасном диапазоне длин волн стали возможны в 1979 году с появлением инфракрасного фотометра и спектрометра IRPS. С его помощью можно было наблюдать астрономические объекты сквозь межзвёздные пылевые облака и изучать самые ранние стадии звездообразования. Примерно через десятилетие был введён в эксплуатацию прибор IRIS, сочетавший в себе инфракрасную камеру и спектрограф и оказавший большое влияние на дальнейшее использование телескопа. Оба этих инструмента дали впечатляющие результаты, в том числе при изучении объектов Солнечной системы (например, топографические исследования поверхности Венеры и наблюдение столкновения фрагментов кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в 1994 году), подробных наблюдениях объектов нашей Галактики (таких как туманность Ориона и галактический центр), а также в области внегалактической астрономии[5][8]. В середине 1990-х годов телескоп был оснащён прибором 2dF, использующим многоволоконные спектрографы, при помощи которого был осуществлён обзор красных смещений галактик 2dF. В 2014 году на основе этого прибора был установлен оптоволоконный спектрограф HERMES для исследований эволюции Галактики[8][15].

Британский телескоп Шмидта[править]

Файл:UKST Dome.jpg
Рис. 3. Купол Британского телескопа Шмидта (UKST).

Широкоугольный Британский телескоп Шмидта (англ. UK Schmidt Telescope, UKST) с апертурой 1,24 м[16] был построен в дополнение к Англо-австралийскому телескопу и официально начал работу в августе 1973 года[5][17]. Он разработан для проведения астрономических обзоров неба и имеет большое поле зрения, позволяющее фотографировать участки неба размером 6,6° × 6,6°. Первоначальной задачей телескопа было проведение глубокого фотографического обзора Южного полушария неба в синей области спектра видимого излучения, который был завершён в 1980-х годах. Затем было осуществлено множество других обзоров в разных областях видимого диапазона спектра, а также в ближнем инфракрасном диапазоне[17]. До 1988 года телескоп использовался Королевской обсерваторией в Эдинбурге, после чего было решено передать управление телескопом Англо-австралийской обсерватории[9][5][17]. Последним фотографическим обзором, выполненным с помощью телескопа, стал обзор Млечного Пути и Магеллановых Облаков в спектральной линии водорода Hα серии Бальмера. После установки более современной аппаратуры телескоп использовался для проведения масштабного обзора красных смещений галактик 6dF, измерения лучевых скоростей (с точностью ~1 км/с) и физических характеристик около полумиллиона звёзд нашей Галактики (эксперимент RAVE) и других исследований[17].

Научные исследования и результаты[править]

Австралийская астрономическая обсерватория на протяжении нескольких десятилетий использует для наблюдений оптические волокна[18]. Такие инструменты, как 2dF и его усовершенствованный преемник AAOmega, используют оптоволокно для передачи света звёзд и галактик от телескопа к спектрографу, где он раскладывается в спектр для последующего детального анализа. Широкое поле зрения инструментов 2dF и AAOmega (в 4 раза больше углового диаметра Луны) и использование 400 оптических волокон делают возможным спектроскопическое наблюдение большого количества объектов в обширной области неба за относительно короткий срок времени[19][20].

Эти возможности использовались в ряде крупных исследований. С помощью прибора 2dF, установленного на Англо-австралийском телескопе, был выполнен обзор красных смещений галактик 2dF для получения спектров и измерения красного смещения более 221 тысячи галактик Южного полушария неба ярче видимой звёздной величины 19,5 в фотометрической полосе B на протяжении всего лишь 272 ночей. Размер выборки обзора был на порядок больше, чем у предыдущих обзоров, что позволило провести строгую оценку космологических параметров. Например, обзор позволил уточнить значение параметра плотности Вселенной, оценить долю барионного вещества в этой плотности и установить верхний предел общей массы нейтрино[21]. Кроме того, данный обзор обеспечил независимую оценку постоянной Хаббла[22][23].

В рамках астрономического обзора неба WiggleZ Dark Energy Survey Англо-австралийский телескоп и установленный на нём прибор AAOmega использовались для измерения красных смещений 240 тысяч галактик, ярких в ультрафиолетовой (УФ) области спектра, с линиями излучения и видимой звёздной величиной до 22,8 в ближнем УФ-диапазоне длин волн. Обзор охватывал область небесной сферы общей площадью примерно 1000 квадратных градусов и объём пространства 1 Гпк3[24][25][26]. Основная цель этого обзора — измерение характерного размера барионных акустических осцилляций в крупномасштабном распределении галактик, который может быть использован в качестве стандартной линейки для установления зависимости угломерного расстояния от космологического красного смещения и углубления знаний об истории расширения Вселенной и природе тёмной энергии[27][28].

В ходе обзора неба GAMA, выполненного с помощью прибора AAOmega в течение 210 ночей в 2008—2014 годах, были осуществлены спектроскопические наблюдения около 300 тысяч галактик ярче звёздной величины 19,8 в фотометрической полосе r в области неба площадью 286 квадратных градусов. Целью обзора является статистическое исследование галактик и гало холодной тёмной материи, проверка предсказаний стандартной космологической модели, изучение формирования и эволюции галактик[29].

С использованием эшелле-спектрографа UCLES, установленного на Англо-австралийском телескопе, была проведена программа Anglo-Australian Planet Search по поиску экзопланет методом доплеровской спектроскопии их родительских звёзд. При этом UCLES способен измерять колебания лучевой скорости звёзд с точностью около 1 м/с[5]. В рамках программы было обнаружено более 20 экзопланет массой от 0,1 до >10 масс Юпитера[30]. Этот инструмент используется также для исследований в области астросейсмологии[5].

С помощью Британского телескопа Шмидта был выполнен обзор галактик 6dF, в ходе которого было исследовано почти всё Южное полушарие неба с целью получения спектров и измерения красного смещения и пекулярной скорости более 100 тысяч галактик. Всего было получено 134 304 спектра, на основе которых были впервые измерены красные смещения 110 256 объектов и составлен новый каталог 125 071 галактик. Кроме того, были измерены пекулярные скорости 8885 галактик[31][5][32][33][34]. Возможности данного телескопа по осуществлению многообъектной спектроскопии также используются для проведения спектроскопических измерений лучевых скоростей звёзд нашей Галактики (RAVE)[35].

Примечания[править]

  1. ↑ The Anglo-Australian Telescope turns 35 англ.. Australian National University (2009-10-14). Проверено 4 февраля 2025.
  2. ↑ Optical astronomy in Australia англ.. Australian Government. Department of Industry, Science and Resources. Проверено 4 февраля 2025.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 About AAO: Global leader in astronomical instrumentation англ.. Macquarie University. Проверено 6 февраля 2025.
  4. ↑ Anglo-Australian Observatory. Annual Report of the Anglo-Australian Telescope Board, 1 July 2009 — 30 June 2010.
  5. ↑ 5,00 5,01 5,02 5,03 5,04 5,05 5,06 5,07 5,08 5,09 5,10 5,11 5,12 5,13 5,14 5,15 (2010) «The AAO is dead: long live the AAO!». Astronomy & Geophysics 51 (3): 3.16—3.22. DOI:10.1111/j.1468-4004.2010.51316.x. Bibcode: 2010A&G....51c..16W.
  6. ↑ 6,0 6,1 About AAO англ.. Australian Astronomical Optics. Проверено 6 февраля 2025.
  7. ↑ (1987) «Proposal for a large telescope in South Africa». Monthly Notes of the Astronomical Society of Southern Africa 46: 147. Bibcode: 1987MNSSA..46..147G.
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 (2017) «Astronomy in Australia». The Messenger 170: 2—8. DOI:10.18727/0722-6691/5047. Bibcode: 2017Msngr.170....2W.
  9. ↑ 9,00 9,01 9,02 9,03 9,04 9,05 9,06 9,07 9,08 9,09 9,10 9,11 The Anglo-Australian Telescope: A Brief History англ.. Australian National University. Проверено 4 февраля 2025.
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 The Anglo-Australian Telescope: Facts & Figures англ.. Australian National University. Проверено 6 февраля 2025.
  11. ↑ (1987) «Wide-field conversions for reflecting telescopes». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 229: 143—155.. DOI:10.1093/mnras/229.2.143. Bibcode: 1987MNRAS.229..143W.
  12. ↑ Brookfield R. Anglo Australian Telescope: Visitor Instrument Guide англ.. Australian National University (2022-02-02). Проверено 6 февраля 2025.
  13. ↑ (1977) «The Anglo-Australian Telescope». Vistas in Astronomy 21: 191—207. DOI:10.1016/0083-6656(77)90030-7.
  14. ↑ Gascoigne S. C. B., Proust K. M., Robins M. O. The Creation of the Anglo-Australian Observatory. — New-York: Cambridge University Press, 1990. — 316 с. — ISBN 978-0-521-35396-0.
  15. ↑ HERMES англ.. Australian National University. Проверено 6 февраля 2025.
  16. ↑ The UK Schmidt Telescope (UKST) англ.. The Royal Observatory, Edinburgh. Проверено 13 февраля 2025.
  17. ↑ 17,0 17,1 17,2 17,3 The UK Schmidt Telescope англ.. Australian National University. Проверено 6 февраля 2025.
  18. ↑ Observers' Guide / eds. E. Sadler, S. Harrison, S. Lee. — Anglo-Australian Observatory, 1991. — 134 с.
  19. ↑ The AAOmega Spectrograph англ.. Australian National University. Проверено 4 февраля 2025.
  20. ↑ AAOmega англ.. Australian National University. Проверено 4 февраля 2025.
  21. ↑ Colles M. Cosmological results from the 2dF Galaxy Redshift Survey (2003) // arXiv:astro-ph/0305051. — Дата публикации: 05.05.2003.
  22. ↑ Colless M. The 2dF Galaxy Redshift Survey: An Introduction англ.. Australian National University. Проверено 4 февраля 2025.
  23. ↑ (2002) «Parameter constraints for flat cosmologies from cosmic microwave background and 2dFGRS power spectra». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 337 (3): 1068—1080. DOI:10.1046/j.1365-8711.2002.06001.x. Bibcode: 2002MNRAS.337.1068P.
  24. ↑ WiggleZ Dark Energy Survey англ.. Swinburne University of Technology. Проверено 6 февраля 2025.
  25. ↑ (2010) «The WiggleZ Dark Energy Survey: survey design and first data release». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 410 (3): 1429—1452. DOI:10.1111/j.1365-2966.2009.15754.x. Bibcode: 2010MNRAS.401.1429D.
  26. ↑ (2018) «The WiggleZ Dark Energy Survey: Final data release and the metallicity of UV-luminous galaxies». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 474 (3): 4151—4168. DOI:10.1093/mnras/stx2963. Bibcode: 2018MNRAS.474.4151D.
  27. ↑ (2008) «The WiggleZ Dark Energy Survey». Astronomy & Geophysics 49 (5): 5.19—5.24. DOI:10.1111/j.1468-4004.2008.49519.x. Bibcode: 2008A&G....49e..19B.
  28. ↑ (2011) «The WiggleZ Dark Energy Survey: mapping the distance-redshift relation with baryon acoustic oscillations». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 418 (3): 1707—1724. DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.19592.x. Bibcode: 2011MNRAS.418.1707B.
  29. ↑ Galaxy And Mass Assembly англ.. Проверено 6 февраля 2025.
  30. ↑ Anglo-Australian Planet Search англ.. Проверено 6 февраля 2025.
  31. ↑ 6dF Galaxy Survey: About The Survey.
  32. ↑ (2004) «The 6dF Galaxy Survey: Samples, observational techniques and the first data release». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 355 (3): 747—763. DOI:10.1111/j.1365-2966.2004.08353.x. Bibcode: 2004MNRAS.355..747J.
  33. ↑ (2009) «The 6dF Galaxy Survey: Final redshift release (DR3) and southern large-scale structures». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 399 (2): 683—698. DOI:10.1111/j.1365-2966.2009.15338.x. Bibcode: 2009MNRAS.399..683J.
  34. ↑ (2014) «The 6dF Galaxy Survey: Fundamental Plane data». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 443 (2): 1231—1251. DOI:10.1093/mnras/stu1198. Bibcode: 2014MNRAS.443.1231C.
  35. ↑ (2020) «The Sixth Data Release of the Radial Velocity Experiment (RAVE). I. Survey Description, Spectra, and Radial Velocities». The Astronomical Journal 160 (2): 82. DOI:10.3847/1538-3881/ab9ab9. Bibcode: 2020AJ....160...82S.

Литература[править]

  • Observers' Guide / eds. E. Sadler, S. Harrison, S. Lee. — Anglo-Australian Observatory, 1991. — 134 с.

Ссылки[править]

  • Optical astronomy in Australia англ.. Australian Government. Department of Industry, Science and Resources. Проверено 4 февраля 2025.
Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Австралийская астрономическая обсерватория», расположенная по адресу:

—«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Австралийская_астрономическая_обсерватория»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Австралийская_астрономическая_обсерватория&oldid=2317225