Англо-австралийский телескоп

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску


А́нгло-австрали́йский телеско́п (англ. Anglo-Australian Telescope, AAT) — 3,9-метровый оптический телескоп-рефлектор, расположенный на горе Сайдинг-Спринг (штат Новый Южный Уэльс, Австралия), на высоте 1164 м над уровнем моря[1].

С 2018 года находится под управлением Австралийского национального университета.

Телескоп сконструирован по схеме Ричи — Кретьена[2] и установлен на экваториальной монтировке.

Построен и введён в эксплуатацию в 1974 году для высококачественных наблюдений Южного полушария неба, систематические научные наблюдения начались в 1975 году. Создание телескопа финансировалось совместно правительствами Великобритании и Австралии. Для координации совместного использования телескопа британскими и австралийскими астрономами в 1973 году была создана Англо-австралийская обсерватория, в которую входили представители обоих государств. В 2010 году Великобритания прекратила своё участие в деятельности обсерватории, которая с тех пор полностью перешла под контроль Австралии и стала называться Австралийской астрономической обсерваторией[3][4]. В 2018 году обсерватория была реорганизована и управление телескопом было передано Австралийскому национальному университету[5][6].

История строительства[править]

В 1959 году британский астроном Ричард Вулли выдвинул идею строительства большого оптического телескопа в Южном полушарии Земли для осуществления высококачественных наблюдений Южного полушария неба[7]. В то время большинство крупных телескопов располагались в Северном полушарии, из-за чего южное небо было плохо изучено. В 1965 году президент Австралийской академии наук Фрэнк Бёрнет предложил федеральному правительству Австралии (в лице министра образования Джона Гортона) поддержать совместный британо-австралийский проект телескопа. Гортон одобрил инициативу и выдвинул Австралийский национальный университет и Государственное объединение научных и прикладных исследований в качестве представителей Австралии в совместном предприятии. В апреле 1967 года предложение было одобрено кабинетом министров Австралии, который согласился оплатить половину стоимости строительства телескопа. Несколько недель спустя было заключено соглашение с Великобританией, и в августе 1967 года специально созданный Объединённый стратегический комитет (англ. Joint Policy Committee) начал планирование строительства телескопа[8], продолжавшееся до сентября 1969 года[9]. Соглашение изначально предусматривало, что конструкция нового телескопа будет создана на основе 4-метрового телескопа Мейола Национальной обсерватории Китт-Пик, пока не выяснились её недостатки. В частности, нуждались в усовершенствовании монтировка и система наведения телескопа[10].

Заготовка главного зеркала была произведена в 1969 году[11] американской компанией Owens-Illinois из стеклокерамики Cervit со сверхнизким коэффициентом теплового расширения. Затем её перевезли в Ньюкасл-апон-Тайн где фирмой Grubb Parsons была осуществлена шлифовка и полировка поверхности зеркала[4][10]. В июне 1973 года[11] зеркало было готово и обладало очень высоким оптическим качеством: среднеквадратичный размер неровностей составлял 20 нм[4]; алюминирование было произведено в конце 1974 года[12]. Монтировка телескопа была построена японской компанией Mitsubishi Electric к августу 1973 года. Сборка телескопа завершилась в 1974 году, а ввод его в эксплуатацию начался в апреле того же года. Первое изображение (первый свет) на телескопе было получено 27 апреля 1974 года[4]. Телескоп был официально открыт принцем Чарльзом 16 октября 1974 года[10][12] и поступил в общее пользование в июне 1975 года[4][13]. Научная работа на телескопе стартовала в начале 1975 года, а регулярные плановые наблюдения — 28 июня 1975 года[12].

Англо-австралийский телескоп являлся самым большим телескопом в Южном полушарии Земли с 1974 по 1976 годы, затем вторым после 4-метрового телескопа имени Виктора Бланко в Чили до 1998 года (когда был построен первый из четырёх 8,2-метровых телескопов комплекса Very Large Telescope Европейской южной обсерватории в Чили). Для координации совместного использования телескопа Великобританией и Австралией в 1973 году была создана отдельная организация — Англо-австралийская обсерватория, в которую вошли представители обеих стран. В соответствии с соглашением между этими государствами, расходы на строительство, эксплуатацию и обслуживание телескопа были разделены поровну между их правительствами, и аналогичным образом делилось время наблюдений на телескопе между британскими и австралийскими астрономами[12][4]. Телескоп стимулировал возрождение британской оптической астрономии[7]. Однако в середине 2000-х годов правительство Великобритании заявило о своем намерении выйти из двустороннего соглашения, и с 1 июля 2010 года телескоп полностью перешёл под контроль Австралии, а управляющая им организация стала называться Австралийской астрономической обсерваторией[12]. В 2018 году эта обсерватория была реорганизована и управление телескопом было передано Австралийскому национальному университету[3][4][5][6].

AAT был одним из последних крупных телескопов, установленных на экваториальной монтировке[14]. В дальнейшем для больших телескопов использовалась более компактная и механически стабильная альт-азимутальная монтировка. Однако AAT был одним из первых телескопов, полностью управляемых компьютером, и установил новые стандарты точности наведения и слежения за объектами.

Конструкция телескопа и купола[править]

Рис. 1. Купол Англо-австралийского телескопа.

Телескоп сконструирован по схеме Ричи — Кретьена[2]. Гиперболическое[2][15] главное зеркало телескопа имеет диаметр 3,9 м и фокусное расстояние 12,7 м[2][15], толщина внешнего края составляет 63 см, масса зеркала — 16,19 тонн[11]. Труба телескопа длиной 15 м[11] установлена на экваториальной монтировке и поддерживается внутри массивной подковообразной конструкции диаметром 12 м, которая вращается вокруг оси мира (параллельной оси вращения Земли) для слежения за суточным вращением небесной сферы[14]. Масса телескопа без монтировки — 116 тонн, с монтировкой (общая подвижная масса) — 260 тонн. Помимо главного зеркала телескоп содержит 6 дополнительных зеркал диаметрами от 37,6 см до 1,47 м[11].

С помощью системы дополнительных зеркал и крепёжных колец, устанавливаемых на верхнем конце трубы, телескоп может иметь несколько различных оптических конфигураций:[2][15][16][17]

  • прямой фокус с эффективным фокусным расстоянием  = 12,7 м и относительным отверстием (используется только главное зеркало с корректирующими линзами, но без вторичных зеркал). Применялся в основном до 1980-х годов для фотографических наблюдений, также использовался для установки прибора 2dF;
  • кассегреновский фокус с  = 31,12 м и , реализуемый с помощью главного и самого крупного из вторичных зеркал;
  • несколько вариантов кассегреновского фокуса, использующие меньшие вторичные зеркала, с  = 58,16 м и  = 140,72 м ;
  • фокус куде ( = 140,72 м и ), позволяющий приёмнику излучения оставаться неподвижным независимо от вращения телескопа.

Башня телескопа представляет собой круглое бетонное здание диаметром 37 м и высотой 26 м (до основания купола), имеющее 9 этажей[11], на которых расположены служебные помещения. Сверху башня увенчана вращающимся стальным куполом массой 560 тонн, под которым и находится телескоп[11]. Основание башни телескопа расположено на высоте 1134 м над уровнем моря, вершина купола находится на высоте 50 м над уровнем земли[11]. Купол спроектирован таким образом, чтобы выдерживать сильные ветры, преобладающие в данном регионе, и имеет узкую щель. Купол вращается вместе с телескопом[10].

Приборы[править]

Закончившие работу[править]

  • IRIS2 — усовершенствованная версия IRIS, широкоугольная инфракрасная камера и многообъектный спектрограф на основе HgCdTe детектора HAWAII-1 размером 1024 × 1024 пикселей. Установлен и введён в эксплуатацию в период между октябрём 2001 года и июлем 2002 года[20]. Позволяет получать широкоугольные изображения размером 7,7′ × 7,7′, а также осуществлять спектроскопию с длинной щелью и многообъектную спектроскопию с разрешением [20][21] в интервале длин волн  мкм[21].

Действующие[править]

  • AAOmega — усовершенствованный оптический оптоволоконный спектрограф, введённый в эксплуатацию в январе 2006 года[37]. Установлен в фокусе куде, что даёт ему возможность оставаться в стационарном положении при вращении телескопа. Функционирует совместно с прибором 2dF и перенимает все его возможности. С помощью 400 оптических волокон свет звёзд и галактик передаётся от телескопа к спектрографу, где раскладывается в спектр для последующего детального анализа. В сочетании с широким полем зрения (в 4 раза больше углового диаметра Луны) это даёт возможность спектроскопического наблюдения большого количества объектов в обширной области неба за относительно короткий срок времени[37][38][4][18].
  • KOALA (англ. Kilofibre Optical AAT Lenslet Array) — дополнительный широкоугольный блок, устанавливаемый в кассегреновском фокусе телескопа с относительным отверстием и предназначенный для совместного использования со стационарно установленным спектрографом AAOmega, которому излучение передаётся через 31-метровый оптоволоконный кабель[41].

Научные исследования и результаты[править]

Файл:Изображение галактики M83 (NGC 5236), полученное Англо-австралийским телескопом.png
Рис. 2. Ранняя фотография спиральной галактики M83 (NGC 5236), полученная Англо-австралийским телескопом.[1]

Ещё самые ранние инфракрасные приборы телескопа IRPS и IRIS показали впечатляющие результаты, в том числе в области исследований Солнечной системы, а также галактической и внегалактической астрономии. В частности, с их помощью было произведено топографическое исследование поверхности Венеры, наблюдалось столкновение фрагментов кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в 1994 году, были подробно исследованы объекты нашей Галактики (например, туманность Ориона и галактический центр) и за её пределами[4][18].

С помощью прибора 2dF 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 (рис. 3). 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[35]. Кроме того, данный обзор обеспечил независимую оценку постоянной Хаббла[44][45].

Файл:2dF Cone.png
Рис. 3. Крупномасштабное распределение галактик во Вселенной по данным обзора красных смещений галактик 2dF для двух секторов неба. Наша Галактика находится в центре. Вдоль радиальной линии указаны красное смещение галактик и расстояние до них, вдоль окружности указано прямое восхождение.

С использованием прибора AAOmega был выполнен астрономический обзор неба WiggleZ Dark Energy Survey для измерения красного смещения 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[46][47][48]. Основной целью обзора было 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[49][50].

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 было статистическое исследование галактик и гало холодной тёмной материи, проверка предсказаний стандартной космологической модели, изучение формирования и эволюции галактик[51].

С использованием эшелле-спектрографа UCLES была проведена программа Anglo-Australian Planet Search по поиску экзопланет методом доплеровской спектроскопии их родительских звёзд[4]. Было обнаружено более 20 экзопланет массой от 0,1 до >10 масс Юпитера[52]. Этот инструмент используется также для исследований в области астросейсмологии[4].

Среди других результатов работы телескопа[14]:

В 2001–2003 годах AAT считался самым продуктивным в научном отношении 4-метровым оптическим телескопом в мире на основе количества научных публикаций, в которых используются полученные на нём данные[4]. В 2009 году был признан пятым по научному влиянию среди оптических телескопов мира[53][54].

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 (1977) «The Anglo-Australian Telescope». Vistas in Astronomy 21: 191—207. DOI:10.1016/0083-6656(77)90030-7.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 (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.
  3. ↑ 3,0 3,1 Anglo-Australian Observatory. Annual Report of the Anglo-Australian Telescope Board, 1 July 2009 — 30 June 2010.
  4. ↑ 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 4,12 4,13 4,14 (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.
  5. ↑ 5,0 5,1 About AAO: Global leader in astronomical instrumentation англ.. Macquarie University. Проверено 6 февраля 2025.
  6. ↑ 6,0 6,1 About AAO англ.. Australian Astronomical Optics. Проверено 6 февраля 2025.
  7. ↑ 7,0 7,1 Australian science in the making / Editor: R. W. Home. — Cambridge University Press, 1990. — 444 с. — ISBN 978-0-521-39640-0.
  8. ↑ Hancock I. John Gorton: He did it his way. — Sydney: Hodder, 2002. — С. 120—121. — 446 с. — ISBN 0733614396.
  9. ↑ Gregory J. Fred Hoyle's Universe. — Oxford; New York: Oxford University Press, 2005. — С. 225. — ISBN 0191578460.
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Haynes R. Explorers of the southern sky: A history of Australian astronomy. — Cambridge, New York: Cambridge University Press, 1996. — 542 с. — ISBN 978-0-521-36575-8.
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 The Anglo-Australian Telescope: Facts & Figures англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 The Anglo-Australian Telescope: A Brief History англ.. Australian National University. Проверено 4 февраля 2025.
  13. ↑ 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.
  14. ↑ 14,0 14,1 14,2 The Anglo-Australian Telescope: Introduction англ.. Australian National University. Проверено 6 февраля 2025.
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 Brookfield R. Anglo Australian Telescope: Visitor Instrument Guide англ.. Australian National University (2022-02-02). Проверено 13 февраля 2025.
  16. ↑ (1972) «Basic instrumentation for the Anglo-Australian telescope». Proceedings of ESO/CERN conference on auxiliary instrumentation for large telescopes: 65—73. Bibcode: 1972ailt.conf...65G.
  17. ↑ (1978) «User guide to telescope equipment. III. Anglo-Australian telescope». Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 19: 234—239. Bibcode: 1978QJRAS..19..234W.
  18. ↑ 18,0 18,1 18,2 18,3 (2017) «Astronomy in Australia». The Messenger 170: 2—8. DOI:10.18727/0722-6691/5047. Bibcode: 2017Msngr.170....2W.
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 (1993) «IRIS: an Infrared Imager and Spectrometer for the Anglo-Australian Telescope». Publications of the Astronomical Society of Australia 10 (4): 298–309. DOI:10.1017/S1323358000025911. Bibcode: 1993PASA...10..298A.
  20. ↑ 20,0 20,1 The Anglo-Australian Telescope: IRIS2 Overview англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  21. ↑ 21,0 21,1 (2004) «IRIS2: A working infrared multi-object spectrograph and camera». Proc. SPIE 5492, Ground-based Instrumentation for Astronomy, (30 September 2004): 191—207. DOI:10.1117/12.550980. Bibcode: 2004SPIE.5492..998T.
  22. ↑ (2012) «The Sydney-AAO Multi-object Integral field spectrograph». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 421 (1): 872–893. DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.20365.x. Bibcode: 2012MNRAS.421..872C.
  23. ↑ (2015) «The SAMI Galaxy Survey: instrument specification and target selection». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 447 (3): 2857–2879. DOI:10.1093/mnras/stu2635. Bibcode: 2015MNRAS.447.2857B.
  24. ↑ The SAMI Galaxy Survey англ.. Проверено 13 февраля 2025.
  25. ↑ 25,0 25,1 The Anglo-Australian Telescope: SAMI англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  26. ↑ 26,0 26,1 The Anglo-Australian Telescope: UCLES Overview англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  27. ↑ The Anglo-Australian Telescope: Observing with UCLES англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  28. ↑ The Anglo-Australian Telescope: UHRF Overview англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  29. ↑ (1998) «The Anglo-Australian Observatory 2dF Project: Current status and the first year of science». Fiber Optics in Astronomy III. ASP Conference Series, Vol. 152, 1998, ed. S. Arribas, E. Mediavilla, and F. Watson (1998). Proceedings of a meeting held in Puerto de la Cruz, Canary Islands, Spain, 2-4 December 1997. 152: 71—79. Bibcode: 1998ASPC..152...71L.
  30. ↑ (1999) «The 2dF Galaxy Redshift Survey: Spectral types and luminosity functions». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 308 (2): 459—472. DOI:10.1046/j.1365-8711.1999.02721.x. Bibcode: 1999MNRAS.308..459F.
  31. ↑ (2001) «The 2dF Galaxy Redshift Survey: The power spectrum and the matter content of the Universe». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 327 (4): 1297—1306. DOI:10.1046/j.1365-8711.2001.04827.x. Bibcode: 2001MNRAS.327.1297P.
  32. ↑ (2001) «The 2dF Galaxy Redshift Survey: Spectra and redshifts». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 328 (4): 1039—1063. DOI:10.1046/j.1365-8711.2001.04902.x. Bibcode: 2001MNRAS.328.1039C.
  33. ↑ (2001) «A measurement of the cosmological mass density from clustering in the 2dF Galaxy Redshift Survey». Nature 410 (6825): 169—173. DOI:10.1038/35065528. Bibcode: 2001Natur.410..169P.
  34. ↑ (2002) «The Anglo-Australian Observatory 2dF facility». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 333 (2): 279—299. DOI:10.1046/j.1365-8711.2002.05333.x. Bibcode: 2002MNRAS.333..279L.
  35. ↑ 35,0 35,1 Colles M. Cosmological results from the 2dF Galaxy Redshift Survey (2003) // arXiv:astro-ph/0305051. — Дата публикации: 05.05.2003.
  36. ↑ The Anglo-Australian Telescope: Instrumentation Status for the AAT англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  37. ↑ 37,0 37,1 The Anglo-Australian Telescope: The AAOmega Spectrograph англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  38. ↑ AAOmega англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  39. ↑ 39,0 39,1 39,2 The Anglo-Australian Telescope: HERMES англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  40. ↑ The Anglo-Australian Telescope: Instrument building англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  41. ↑ The Anglo-Australian Telescope: KOALA Overview англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  42. ↑ The Anglo-Australian Telescope: The Veloce spectrograph англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  43. ↑ (2018) «Veloce Rosso: Australia's new precision radial velocity spectrograph». arXiv:1807.01938 [astro-ph.IM].
  44. ↑ Colless M. The 2dF Galaxy Redshift Survey: An Introduction англ.. Australian National University. Проверено 13 февраля 2025.
  45. ↑ (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.
  46. ↑ WiggleZ Dark Energy Survey англ.. Swinburne University of Technology. Проверено 13 февраля 2025.
  47. ↑ (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.
  48. ↑ (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.
  49. ↑ (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.
  50. ↑ (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.
  51. ↑ Galaxy And Mass Assembly англ.. Проверено 13 февраля 2025.
  52. ↑ Anglo-Australian Planet Search англ.. Проверено 13 февраля 2025.
  53. ↑ Plonter, T. Australian Telescope Leads the World in Astronomy Research. Universe Today (2008-09-11). Проверено 13 февраля 2025.
  54. ↑ Watson, F. Across the universe (6 января 2009 года).

Литература[править]

Ссылки[править]

  • Optical astronomy in Australia англ.. Australian Government. Department of Industry, Science and Resources. Проверено 13 февраля 2025.
Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Англо-австралийский телескоп», расположенная по адресу:

—«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Англо-австралийский_телескоп»

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=Англо-австралийский_телескоп&oldid=2250304