Мощный новый телескоп впервые взглянул на космос и может изменить наше понимание эволюции звёзд, галактик и чёрных дыр.
4MOST (4-метровый мультиобъектный спектроскопический телескоп), установленный на телескопе VISTA Европейской южной обсерватории в Чили, впервые увидел свет 18 октября 2025 года. Это событие ознаменовало начало научной миссии телескопа.
В отличие от обычного телескопа, который делает снимки неба, 4MOST записывает спектры — детальные цвета света от небесных объектов, — раскрывая их температуру, движение и химический состав. Используя 2436 оптических волокон, каждое тоньше человеческого волоса, телескоп может одновременно изучать тысячи звёзд и галактик, разделяя их свет на 18 000 отдельных цветовых компонентов.
«Это выдающийся результат, достигнутый благодаря удивительной команде разработчиков», — сказал доктор Роелоф де Йонг, главный исследователь 4MOST в Лейбницевском институте астрофизики в Потсдаме (AIP), который возглавляет международный проект. «Первые данные уже выглядят потрясающе. Улавливать свет, который путешествовал миллиарды лет в волокне размером с волос, — это потрясающе».
Когда 4MOST будет полностью введён в эксплуатацию, он будет сканировать всё южное небо каждые несколько минут, создавая каталог из десятков миллионов объектов. Собранные данные помогут ответить на фундаментальные вопросы о том, как образовался Млечный Путь, как растут галактики и какие таинственные силы тёмной материи и тёмной энергии формируют Вселенную.
Первые изображения телескопа были нацелены на две конкретные области: галактику Скульптор, спиральную галактику, формирующую звёзды, на расстоянии 11,5 миллионов световых лет, и шаровое скопление NGC 288, плотное скопление из 100 000 древних звёзд на краю Млечного Пути. Наблюдения продемонстрировали способность 4MOST захватывать широкий спектр небесных объектов за один снимок.
«С первым светом мы открываем новую главу в небесных исследованиях», — сказал профессор Маттиас Штайнмец, научный директор AIP. «4MOST поможет ответить на фундаментальные вопросы о формировании Млечного Пути, эволюции галактик и силах, которые формируют Вселенную».
Проект длился более десяти лет и включал 30 университетов и исследовательских институтов, в том числе Кембриджский университет, по всей Европе и Австралии.
Технические особенности
Инженеры оснастили телескоп VISTA новой оптической камерой шириной почти в метр, что дало 4MOST одно из крупнейших полей зрения в мире для телескопа такого типа. Каждые 10–20 минут его волокна могут менять положение, чтобы наблюдать за новым набором целей, с точностью, позволяющей переключать фокус по небу менее чем за две минуты.
Свет, захваченный каждым волокном, поступает в набор из трёх спектрографов, которые разделяют его на красный, зелёный и синий компоненты, а затем на более мелкие детали с помощью детекторов с общим количеством 36 мегапикселей. Два из этих спектрографов анализируют весь видимый и инфракрасный спектр, в то время как третий фокусируется на определённых цветовых полосах, чтобы выявить химические отпечатки звёзд.
За телескопом стоит международная команда из более чем 700 учёных, работающих над 25 крупными научными программами. Некоторые из них будут сосредоточены на редких или экзотических небесных объектах, в то время как другие будут проводить масштабные статистические исследования звёзд и галактик.
Планирование ночных наблюдений будет координироваться из Института внеземной физики Общества Макса Планка в Германии. Европейская южная обсерватория будет управлять системой со своей чилийской базы.
Данные с телескопа будут переданы в Кембриджский университет, где исследователи из Института астрономии будут управлять данными. Кембриджская команда будет извлекать физическую информацию из необработанных спектров перед передачей в AIP и ESO, которые будут распространять обработанные результаты для использования мировым астрономическим сообществом.
«Инструмент 4MOST с его огромным количеством оптических волокон означал разработку высокосложной системы потока данных с высокой пропускной способностью, работающей в Кембридже», — сказал доктор Николас Уолтон, руководитель управления данными 4MOST. «Наш передовой конвейер обеспечивает данные высочайшего качества, лежащие в основе удивительных открытий, которые станет возможны благодаря 4MOST».
«Это такое захватывающее время, чтобы быть астрономом, поскольку 4MOST и другие телескопы следующего поколения вводятся в эксплуатацию», — сказала доктор Лиза Келси из Кембриджского института астрономии, член команды 4MOST. «Потребовалось много времени и огромная команда, чтобы добраться сюда, но мы не можем дождаться, чтобы приступить к работе над некоторыми захватывающими новыми научными исследованиями».
Келси и её коллеги из Кембриджа являются участниками одного из первых крупных исследовательских проектов, в которых используется 4MOST: «Обзор временных доменов внегалактических объектов» (TiDES). TiDES будет сосредоточен на внегалактических переходных процессах: кратких, драматических событиях, таких как взрывы сверхновых, гамма-всплески и звёзды, разрываемые чёрными дырами в далёких галактиках. Фиксируя эти мимолетные вспышки света, TiDES поможет астрономам понять, как умирают звёзды, как питаются чёрные дыры и как Вселенная эволюционирует в самые бурные периоды времени.
Запланированный срок службы 4MOST составляет 15 лет. Ожидается, что он произведёт революцию в астрофизических исследованиях. Сочетая огромное поле зрения со способностью одновременно изучать тысячи объектов, он обеспечит один из самых амбициозных спектроскопических обзоров, когда-либо проводившихся.