Nauja Saulės sistemos pažinimo era: Vera C. Rubin observatorijos proveržis

Nauja Saulės sistemos atradimų era

Chilės Andų aukštikalnių plynaukštėse įsikūrusi Vera C. Rubin observatorija pasirengusi iš esmės pakeisti mūsų Saulės sistemos supratimą. Šį išskirtinį astrofizikos projektą finansuoja JAV Nacionalinis mokslo fondas ir Energetikos departamentas. Netrukus pradėsianti veikti observatorija žada naują kokybės lygį planetų moksle, pasiekiant neregėtą stebėjimų tikslumą ir apimtį.

Rubin observatorija, išsiskirianti didžiausia pasaulio skaitmenine astronomine kamera (3,2 gigapikselių) ir šiuolaikišku plataus lauko teleskopu, leis aptikti labai silpnus ir greitai judančius objektus visoje Saulės sistemoje – nuo arti Žemės praskriejančių asteroidų iki tolimų ledo kūnų už Neptūno ribų.

Prognozuojama atradimų banga

Karalienės universiteto Belfaste mokslininkų grupė, vadovaujama dr. Meg Schwamb, sukūrė pažangią atvirojo kodo simuliacijos priemonę „Sorcha“. Ši programinė įranga leidžia prognozuoti Rubin observatorijos potencialius atradimus viso dešimtmečio trukmės stebėjimuose. Išsamūs moksliniai straipsniai apie metodo galimybes jau publikuojami žinomoje mokslinėje preprintų platformoje arXiv.

„Sorcha“ pasitelkia pažangius Saulės sistemos struktūros modelius ir simuliuoja realius Rubin observatorijos stebėjimus – nuo fotonų trajektorijų didžiuliuose CCD detektoriuose iki mokslinių įžvalgų, kylančių iš gautų duomenų. Pirmą kartą mokslininkai gali daryti išsamias, duomenimis paremtas prognozes apie būsimų atradimų mastą ir pobūdį.

Laukiamos Saulės sistemos naujienos

Pagal „Sorcha“ modelio duomenis, Rubin observatorija galės:

• Trigubai padidinti žinomų arti Žemės esančių objektų (NEO) katalogą – nuo 38 000 iki įspūdingų 127 000
• Rasti daugiau nei dešimt kartų daugiau transneptūninių kūnų, tarp jų Kuiperio žiedo objektus, nei žinoma šiuo metu
• Surinkti išsamius spalvotus duomenis apie daugiau nei 5 milijonus pagrindinio asteroido žiedo kūnų, lyginant su dabartiniais 1,4 milijono
• Papildyti duomenų bazę 109 000 Jupiterio Trojos asteroidų ir tūkstančiais kitų planetinių likučių

Šie rezultatai reiškia milžinišką šuolį astronomijoje: pavyks daug tiksliau stebėti galimai pavojingus asteroidus, atskleisti Saulės sistemos mažųjų kūnų istoriją ir evoliuciją.

Technologinės inovacijos ir mokslo įtaka

Rubin observatorijos LSST (Legacy Survey of Space and Time) kamera – pagrindinis šios technologijos pasiekimas. Kasnakt ji fiksuos dangaus plotą, kurio dydis prilygsta 45 pilnaties Mėnulio diskams, ir rinks 20 terabaitų duomenų. Per mažiau nei savaitę bus nuodugniai ištirtas visas matomas dangus – tai dangaus stebėjimo revoliucija, prilygstanti perėjimui nuo juodai balto prie itin aukštos raiškos, 4K spalvotų vaizdų astronomijoje.

Tokie vaizdai leis tyrėjams ne tik fiksuoti dangaus kūnų padėtis, bet ir analizuoti jų judėjimą, sukimąsi, paviršiaus savybes. Šis unikalus duomenų rinkinys padės geriau suprasti Saulės sistemos susidarymą, planetų migraciją ir dinamiką. Patobulintas arti Žemės objektų katalogas reikšmingai sustiprins planetinės gynybos galimybes – padės laiku nustatyti ir suvaldyti potencialiai grėsmingus objektus.

„Šis naujų duomenų srautas leis iš esmės atnaujinti Saulės sistemos susidarymo žinias ir ženkliai pagerins pavojingų asteroidų aptikimo bei prevencijos galimybes“, – pabrėžė Rubin observatorijos mokslininkas dr. Mario Juric (Vašingtono universitetas) oficialiame pareiškime.

Pasiruošimas duomenų revoliucijai

Tam, kad astronomai visame pasaulyje galėtų pasirengti didžiuliam informacijos srautui, „Sorcha“ simuliacijos kodas ir dangaus žemėlapiai jau laisvai prieinami puslapyje sorcha.space. Šie įrankiai padės tyrėjams rengti analizės strategijas, tobulinti asteroidų stebėjimo algoritmus bei iš anksto atrinkti taikinius būsimiems stebėjimams ar kosminėms misijoms.

Mokslininkų bendruomenė nekantriai laukia Rubin observatorijos „First Look“ renginio birželio 23 d., kai visuomenei pirmą kartą bus pristatyti ankstyvieji observatorijos dangaus vaizdai.

Išvada

Vera C. Rubin observatorija žymi naują kokybinį šuolį planetų moksle ir dangaus žvalgymuose. Aptikdama milijonus naujų asteroidų, kometų ir kitų Saulės sistemos kūnų realaus laiko spalvotose sekose, Rubin observatorija ne tik padidins mūsų žinias apie Saulės sistemos kilmę, bet ir reikšmingai prisidės prie planetinės gynybos bei būsimų kosmoso tyrimų. Kaip pabrėžia „Sorcha“ simuliacijos, naujasis dešimtmetis atveria aukso amžių astronomijoje ir kosmoso moksluose, formuosiantį ateinančių kartų žinias apie Saulės sistemą.