NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) — це новий великий радіоастрономічний об’єкт у Європі. Перша антена цього комплексу була встановлена ще аж у 2014 році. І нарешті цей великий астрономічний проект завершено. NOEMA складається з дванадцяти 15-метрових антен, які можна переміщати по доріжках на відстань до 1,7 кілометрів, що робить його новим потужним інструментом для астрономічних досліджень. Його роздільна здатність, а також чутливість його масиву дозволяють вченим збирати світло, яке подорожувало до 13 мільярдів років, перш ніж досягти Землі.
Розташований у Французьких Альпах на широкому та ізольованому плато де Буре на висоті 2550 метрів, телескоп складається з дванадцяти антен, кожна з яких має діаметр 15 метрів. Кожна антена оснащена сучасними високочутливими приймачами. Дві доріжки, що простягаються по осі північ-південь і схід-захід, дозволяють переміщати антени на максимальну відстань 760 метрів.
Під час спостережень антени працюють як єдиний телескоп, такий метод називається інтерферометрією. Коли антени спрямовані на одне й те саме космічне джерело, сигнали, отримані кожною з них, послідовно об’єднуються. Щоб отримати повне зображення космічного об'єкта, інтерферометрія використовує обертання Землі, яке повільно повертає антени відносно джерела, що дозволяє покроково сканувати структуру джерела. Астрономи можуть після кількох годин спостережень відновити зображення космічного об’єкта з високою кутовою роздільною здатністю та вивчити його детальну морфологію.
NOEMA на сьогодні є найпотужнішим міліметровим радіотелескопом у Північній півкулі. Цей телескоп можна вважати флагманським інструментом у галузі міліметрової радіоастрономії. Проект розроблено та втілено у результаті наукової співпраці інституту IRAM, заснованого у 1979 році CNRS у Франції та MPG у Німеччині, і до якого у 1990 році приєднався іспанський IGN.
Антени NOEMA оснащені приймачами дуже високої чутливості, які працюють на квантових межах за допомогою техніки, що називається інтерферометрією: усі антени спрямовані в одну область простору, а сигнали, які вони отримують, об’єднуються за допомогою суперкомп’ютера. Це дає їм роздільну здатність, подібну до роздільної здатності величезного єдиного телескопа з діаметром, що охоплює весь масив.
Змінюючи конфігурацію антен, астрономи можуть «наблизити» небесний об’єкт, щоб спостерігати його деталі. Різні конфігурації можуть поширюватися на відстань від кількох сотень метрів до 1,7 км, що дозволяє масиву працювати як гігантська камера, оснащена об’єктивом зі змінною фокусною відстанню. Чим розширеніша конфігурація, тим потужнішим є масштабування: максимальна просторова роздільна здатність NOEMA настільки висока, що він зможе виявити мобільний телефон на відстані понад 500 кілометрів.
Оснащений новаторськими технологіями, він може виконувати те, що вчені називають багаторядковими спостереженнями, тобто здатність виявляти велику кількість молекулярних і атомних сигнатур одночасно. Ці нові можливості спостережень у поєднанні з високою чутливістю та дуже високою спектральною та просторовою роздільною здатністю роблять NOEMA унікальним інструментом для дослідження складності міжзоряної матерії та будівельних блоків Всесвіту.
NOEMA надає вченим із Франції, Німеччини та Іспанії преференційний доступ і можливість проводити неперевершені дослідження. Загалом IRAM підтримує понад 5000 науковців з усього світу. NOEMA дозволяє їм вивчати холодну матерію Всесвіту, яка лише на кілька градусів вище абсолютного нуля. За допомогою антен NOEMA вчені аналізують утворення, склад і динаміку цілих галактик, зірок у стадії формування та в кінці свого життя, а також комет і середовища чорних дір, прагнучи вирішити найбільш фундаментальні питання сучасної астрономії.
NOEMA вже зробила значні відкриття та дала деякі сенсаційні результати. Він спостерігав найвіддаленішу галактику, відому на сьогоднішній день, яка утворилася незабаром після Великого вибуху. Лише нещодавно він виміряв температуру космічного фонового випромінювання на дуже ранній стадії Всесвіту, вперше в світі, що має допомогти ідентифікувати та краще обмежити вплив темної енергії. Цього року NOEMA також виявила перший відомий приклад чорної діри, яка швидко зростає, у запорошеному ядрі галактики зі спалахом зірок в епоху, близьку до найдавнішої надмасивної чорної діри, відомої у Всесвіті. Обсерваторія також відповідає за найновіші відкриття молекул у дисках навколо молодих зірок, які є головним місцем розмноження планет.
Крім того, NOEMA є членом консорціуму телескопа Event Horizon Telescope (EHT), який у 2019 році опублікував перше зображення чорної діри, а на початку 2022 року – зображення чорної діри в центрі нашої Галактики. NOEMA провела свої перші спостереження для консорціуму в 2021 році, а потім знову в 2022 році. Завдяки своїм дванадцяти надзвичайно чутливим антенам вона забезпечує глобальну решітку EHT з неперевершеною просторовою роздільною здатністю та чутливістю. Разом із другою радіообсерваторією IRAM, 30-метровим телескопом в Іспанії, NOEMA дозволить EHT створювати анімацію з ще більшою деталізацією. Обидва об’єкти мають вирішальне значення для співпраці EHT, а також для вивчення та розуміння фізики чорних дір.
За матеріалами iram-institute.org
