18 октября 2025 года 4-метровый мультиобъектный спектроскопический телескоп (4MOST), установленный на телескопе VISTA в Европейской южной обсерватории (ESO) в обсерватории Паранал в Чили, впервые увидел свет. Это важный этап в жизни любого телескопа, означающий, что он готов начать свою научную работу.
Более того, 4MOST не просто делает снимки неба; он записывает спектры, фиксируя свет каждого объекта во всех цветах. Благодаря этой возможности он может разложить свет 2400 небесных объектов одновременно на 18 000 цветовых компонентов, позволяя астрономам изучить их химический состав и свойства.
После полного ввода в эксплуатацию 4MOST будет исследовать процессы формирования и эволюции звёзд и планет, Млечного Пути и других галактик, чёрных дыр и других экзотических объектов, а также Вселенной в целом. Анализируя детальные радужные цвета тысяч объектов каждые 10–20 минут, 4MOST создаст каталог температур, химических составов, скоростей и многих других физических параметров десятков миллионов объектов, разбросанных по всему южному небу.
Особенности 4MOST
4MOST — крупнейший мультиобъектный спектроскопический исследовательский комплекс в южном полушарии. Он уникален по сочетанию большого поля зрения, количества одновременно наблюдаемых объектов и количества одновременно регистрируемых спектральных цветов. Разработка началась в 2010 году, и комплекс рассчитан на работу как минимум в течение следующих 15 лет.
Институт астрофизики Общества Макса Планка (AIP) является ведущим институтом консорциума 4MOST, который создал и будет научно управлять комплексом. Помимо общего управления, AIP участвует во многих аспектах работы комплекса, таких как его широкоугольная камера с шестью линзами диаметром до 90 см, система наведения и фокусировки, а также волоконная система, содержащая более 2400 стеклянных волокон, каждое диаметром с человеческий волос.
Комментарии руководителей проекта
Главный исследователь 4MOST Роелоф де Йонг, руководитель отдела Млечного Пути в AIP, отмечает: «Невероятно видеть первые спектры нашего нового инструмента. Данные выглядят потрясающе с самого начала и предвещают успех всех научных проектов, которые мы хотим реализовать. То, что мы можем уловить свет, который иногда путешествовал миллиарды световых лет, в стеклянное волокно размером с волос, просто ошеломляет. Выдающееся достижение, ставшее возможным благодаря потрясающей команде разработчиков. Не могу дождаться, когда система будет работать каждую ночь».
Менеджер проекта 4MOST Йоар Бриннель добавляет: «Достижение этой вехи — замечательное достижение после более чем десяти лет напряжённых усилий. Трудно выразить словами волнение от осознания того, что комплекс не только соответствует, но даже превосходит требуемые характеристики. Было поистине привилегией управлять этим огромным консорциумом более десяти лет. Без приверженности всех членов команды и участвующих учреждений, которая действительно превзошла все ожидания, мы бы не смогли доставить 4MOST на телескоп VISTA в таком хорошем состоянии. Я действительно с нетерпением жду захватывающих результатов от 4MOST в ближайшие годы».
Научный директор
Профессор доктор Маттиас Штайнмец, научный директор Института астрофизики Общества Макса Планка (AIP), говорит: «С первым светом 4MOST мы открываем новую главу в астрономических наблюдениях. Его 2436 оптических волокон позволяют нам одновременно фиксировать тысячи объектов на южном небе. 4MOST поможет ответить на фундаментальные вопросы о формировании Млечного Пути, эволюции галактик и силах, которые формируют Вселенную».
Первые наблюдения
Одним из объектов, доминирующих в наблюдениях за первым светом 4MOST, является вытянутая галактика NGC 253, также называемая галактикой Скульптора или Серебряной монеты. За исключением Магеллановых облаков, это галактика с наибольшим видимым диаметром на южном небе, почти таким же, как у Луны, только гораздо более тусклая. Она была открыта Каролиной Гершель в 1783 году, находится на расстоянии около 11,5 миллионов световых лет и в настоящее время формирует множество новых звёзд.
Наблюдения 4MOST также фиксируют суперзвёздное скопление, различные горячие и холодные звёзды и их движения, а также газ, светящийся от новообразованных звёзд в этой галактике.
Уникальные возможности 4MOST
Помимо этих двух крупных объектов, 4MOST получил спектры более чем двух тысяч других объектов в ходе своего первого научного наблюдения продолжительностью всего 20 минут. Среди них спектры большого количества ярких и тусклых звёзд в нашем Млечном Пути, что позволяет учёным определить их температуру, массу, диаметр, скорость, возраст и стадию эволюции, а также химический состав.
За пределами Млечного Пути были получены спектры пары перекрывающихся галактик на расстоянии 900 миллионов световых лет, а также спектры более чем тысячи других галактик вблизи и вдали — до 10 миллиардов световых лет — для определения их расстояния, внутренней скорости и истории звездообразования или массы их центральных чёрных дыр.
Научная команда 4MOST
Научная команда 4MOST состоит из более чем 700 исследователей из университетов и научных институтов по всему миру. В первые пять лет работы 4MOST проведёт 25 различных научных программ, десять из которых разработаны членами институтов консорциума, построившего инструмент, а остальные пятнадцать программ были отобраны внешним комитетом астрономов, назначенных ESO. Уникальность мультиволоконной природы 4MOST позволяет одновременно наблюдать множество научных программ.
Например, несколько волокон можно использовать для изучения редких объектов, в то время как другая программа может использовать большинство других волокон для создания больших статистических выборок звёзд или галактик. Выделенные научные случаи 4MOST — это происхождение химических элементов и формирование первых звёзд, рост Млечного Пути в космическом времени, формирование и эволюция галактик и чёрных дыр, состав невидимой тёмной материи, которая, по-видимому, охватывает большую часть массы галактик, и природа тёмной энергии, которая приводит к ускоряющемуся расширению Вселенной.