4 listopada br. podpisano umowę na sfinansowanie opracowania koncepcji nowego teleskopu, Wide Field Spectroscopic Telescope (WST), który potencjalnie zostanie uruchomiony w Chile po 2040 roku. Międzynarodowe konsorcjum prowadzące projekt WST otrzymało 3 miliony euro do wykorzystania w ciągu najbliższych trzech lat (2025-2027) na wykonanie szczegółowego studium koncepcyjnego nowego teleskopu. Innowacyjny projekt WST ma na celu zbudowanie teleskopu o szerokim polu widzenia w całości przeznaczonego do spektroskopowych przeglądów nieba w paśmie optycznym, obejmujących wszystkie rodzaje obiektów niebieskich - od odległych galaktyk po asteroidy i komety w Układzie Słonecznym. Projekt został wybrany do finansowania w programie Unii Europejskiej „Horyzont Europa” w ramach konkursu na infrastrukturę badawczą (nr projektu: 101183153).
Międzynarodowe konsorcjum, które otrzymało finansowanie, ma w rzeczywistości na celu zaproponowanie WST jako kandydata na kolejną dużą infrastrukturę obserwacyjną Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) po ukończeniu budowy Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), który jest obecnie budowany w chilijskich Andach. W skład konsorcjum wchodzi 19 instytucji badawczych z Europy i Australii, a zespół naukowy składa się z ponad sześciuset członków z 32 krajów rozmieszczonych na wszystkich pięciu kontynentach.
Projekt jest prowadzony przez Rolanda Bacona z Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, Francja) i Sofię Randich z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF, Włochy), przy wsparciu biura projektów i Komitetu Sterującego, w którego skład wchodzą reprezentanci zaangażowanych w projekt instytutów. WST ma na celu spełnić krytyczną potrzebę zidentyfikowaną przez międzynarodową społeczność naukową: teleskop z 10-metrowym zwierciadłem głównym przeznaczonym wyłącznie do obserwacji spektroskopowych ciał niebieskich. Zapotrzebowanie na taką infrastrukturę obserwacyjną zostało wyraźnie określone w wielu strategicznych międzynarodowych planach naukowych, określających kluczowe priorytety badań astrofizycznych w nadchodzącej dekadzie, w tym w Mapie Drogowej dla europejskiej astronomii Astronet 2023.
Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk jest częścią konsorcjum WST. Dr hab. Rodolfo Smiljanic jest przedstawicielem CAMKu w Komitecie Sterującym, a także jednym ze współprzewodniczących naukowej grupy roboczej ds. astrofizyki egzoplanet, gwiazd i Galaktyki.
Pomimo trwającej budowy naziemnych teleskopów z 30-40-metrowymi zwierciadłami, nie ma istniejących ani planowanych urządzeń o unikalnych cechach WST: a mianowicie 12-metrowej średnicy zwierciadła głównego, jednoczesnej pracy spektrografu wieloobiektowego (MOS) zdolnego do obserwacji w dużym polu widzenia (3 stopnie kwadratowe, w przybliżeniu obszar 12 Księżyców w pełni) z wysokimi możliwościami „multipleksu” (20 000 światłowodów), wraz z panoramicznym spektrografem integralnym (IFS), który obejmuje widoczną powierzchnię nieba 9 minut kwadratowych łuku.
„Parametry urządzenia są bardzo ambitne i stawiają projekt WST ponad istniejącymi i planowanymi naziemnymi infrastrukturami obserwacyjnymi. W ciągu zaledwie pięciu lat MOS uzyskałby widma 250 milionów galaktyk i 25 milionów gwiazd w niskiej rozdzielczości widmowej, a także ponad 2 miliony gwiazd w wysokiej rozdzielczości, podczas gdy IFS dostarczyłby 4 miliardy widm, umożliwiając naukowcom pełne scharakteryzowanie tych źródeł. Aby przedstawić te liczby w odpowiedniej perspektywie, uzyskanie tych samych 4 miliardów widm za pomocą IFS dostępnego na teleskopie VLT ESO zajęłoby 43 lata; a obserwowanie 250 milionów galaktyk (przy tej samej głębokości obserwacji) zajęłoby 375 lat z pomocą budowanego instrumentu 4MOST.” - mówi Roland Bacon.
„WST będzie źródłem najnowocześniejszych, transformujących wyników naukowych i pozwoli badaczom zmierzyć się z kluczowymi pytaniami naukowymi w obszarach takich jak: kosmologia; formowanie się, ewolucja i chemiczne wzbogacenie galaktyk (w tym Drogi Mlecznej); pochodzenie gwiazd i planet; astrofizyka zdarzeń przejściowych lub zmiennych w czasie oraz astrofizyka wieloaspektowa”, dodaje Sofia Randich.
Badanie koncepcyjne finansowane z programu Horyzont Europa obejmie wszystkie istotne aspekty potrzebne do stworzenia kompleksowego obrazu infrastruktury: projekt teleskopu i instrumentów, wybór miejsca w Chile, w którym teleskop zostanie zlokalizowany, dalszy rozwój zastosowań naukowych, przygotowanie planu przeglądu nieba, a także model operacyjny urządzenia oraz plany innowacyjnej redukcji i analizy danych, w celu maksymalizacji korzyści naukowych.
W projekcie szczególna uwaga będzie zwrócona na aspekty środowiskowe. Wpływ na środowisko będzie jednym z kryteriów kierujących wyborami technologicznymi i kompromisami, zostaną opracowane rozwiązania mające na celu ograniczenia głównych źródeł emisji dwutlenku węgla. Przewidywany wpływ na środowisko zarówno w fazie budowy, jak i eksploatacji WST zostanie szczegółowo udokumentowany pod koniec badania.
W niedalekiej przyszłości ESO otworzy nabór pomysłów w celu oceny najbardziej innowacyjnych i obiecujących naukowo projektów inwestycyjnych po zakończeniu ELT (jego pierwsze światło spodziewane jest w 2028 roku). Jeśli projekt zostanie zatwierdzony, WST stanie się kolejnym dużym obiektem ESO, który będzie w stanie odpowiedzieć na przełomowe pytania astrofizyczne w kolejnych latach.
Tekst: INAF i CNRS
Tłumaczenie: dr Anna Raiter-Smiljanic
Rysunek górny: WST zajmie się wieloma otwartymi kwestiami w astrofizyce w szerokim zakresie skal fizycznych: od formowania się wielkoskalowych struktur we wczesnym Wszechświecie, przez wzajemne oddziaływanie galaktyk w kosmicznej sieci, po formowanie się naszej własnej Galaktyki, ewolucję gwiazd i formowanie się planet wokół nich.
Źródło: WST/V.Springel, Max-Planck-Institut für Astrophysik/ESO
Rysunek dolny: Projekt WST.
Źródło: G.Gausachs/WST
WST contacts:
Principal Investigator: Roland Bacon | roland.bacon@univ-lyon1.fr
Communication Office: Rossella Spiga | rossella.spiga@inaf.it
