«Шепот Вселенной»: телескоп на «крыше мира» ищет старейшие следы Большого взрыва
Китайский радиотелескоп AliCPT-1 приступил к изучению слабого «шепота» Вселенной. Ему удалось получить первые четкие снимки Юпитера и Луны на частоте 150 гигагерц: так в КНР официально стартовал первый проект по исследованию гравитационных волн — старейших отголосков Большого взрыва. Если с помощью радиотелескопа будут обнаружены первичные гравитационные волны, это предоставит ученым возможность увидеть первые мгновения Вселенной.
В Китае начали первую в стране охоту за первичными гравитационными волнами. Так ученые называют колебания пространства-времени, которые, как считается, возникли в самые ранние годы существования Вселенной (часто их называют «рябью»). Ученые полагают, что первичные волны могут многое поведать о так называемой инфляции — гипотетическом экспоненциальном расширении космоса. Согласно этой модели, оно произошло, когда Вселенной было всего 10–36 секунд.
Гравитационные волны — это как сейсмические колебания нашей планеты во время землетрясений. Только речь о масштабах Вселенной: распространившись в космосе со скоростью света, эти колебания оставили после себя «следы». Именно их сегодня и изучают специалисты — при помощи гравитационно-волновых детекторов. Причем помимо первичных известны еще и вторичные волны — их породили более поздние процессы: слияние черных дыр, нейтронных звезд и так далее.
Для поиска старейших отголосков Большого взрыва подходят лишь четыре места на Земле — Антарктида, пустыня Атакама в Чили, Тибетское нагорье (известное как «крыша мира») и Гренландия. До недавнего времени существовали только две обсерватории для поиска первичных гравитационных волн — обе американские: на Южном полюсе и в Атакаме. Но теперь такое сооружение появилось и на Северном полюсе.
«Будучи первой в Северном полушарии высокогорной обсерваторией гравитационных волн, — констатирует руководитель проекта, сотрудник Института физики высоких энергий (IHEP) Лю Цунчжань, — этот телескоп заполняет пробел для Китая и вместе с устройствами в Антарктиде и Чили дополняет глобальную взаимодополняющую сеть».
Китайский радиотелескоп AliCPT-1 расположен на высоте 5250 метров над уровнем моря в Тибете (а именно в Сицзанском автономном районе на юго-западе Китая). Его строительство заняло восемь лет: за все это время специалистам пришлось решить немало проблем, в частности вопрос с нехваткой кислорода на высокогорье. Наконец в этом году телескоп был установлен и настроен.
Научный инструмент уже может похвастать первыми достижениями. С его помощью специалисты получили первые изображения Луны и Юпитера на частоте 150 гигагерц. Это ознаменовало собой официальный старт китайского проекта по поиску первичных гравитационных волн Ngari-1. Его участниками стали 16 научно-исследовательских учреждений, в том числе Национальная астрономическая обсерватория при Академии наук КНР и Стэнфордский университет США. Сам же телескоп принадлежит IHEP.
«Если нам удастся обнаружить первичные гравитационные волны, мы увидим Вселенную в ее самое первое мгновение», — подчеркнул главный научный сотрудник проекта Ngari-1 Чжан Синьминь. По его словам, это также поспособствует прорыву в ряде передовых технологий: разработке криогенных сверхпроводящих детекторов, создании низкотемпературной электроники и анализе космического микроволнового фона.
Ранее ученые представили новый способ вычисления космического гравитационного фона. Они предложили наблюдать за колебаниями активных ядер галактик. По сути, это добавляет еще два измерения. Как именно — рассказали в статье.
Фото Института физики высоких энергий Китайской академии наук