A hosszú évek erőfeszítéseit és kemény munkáját ‒ amit még az utolsó hónapban is problémák hátráltattak ‒ végül siker koronázta: nyilvánosságra hozták a Vera C. Rubin Obszervatórium 8,4 méteres távcsövével (Simonyi Survey Telescope) készített első felvételeket. A képek és az első néhány óra felfedezései látványosan bizonyítják a távcső és hatalmas digitális kamerájának teljesítőképességét, amelyektől joggal várják a kutatók, hogy számos területen új alapokra helyezi a csillagászatot. Kate Callaway helyszíni beszámolója a képekhez vezető út utolsó szakaszáról.

Az éjszakai égbolt szinte szikrázik a Rubin Obszervatórium felett ezen a 2024 októberi felvételen. A naplementével fogyatkozó fényben az épület felett feltűnik a Tejút, balra a Vénusz ragyog fényesen, míg középen a C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) üstökös látható éppen az obszervatórium felett.
(H.Stockebrand / RubinObs / NOIRLab / SLAC / DOE / NSF / AURA)

A chilei Cerro Pachón csúcson, a Vera C. Rubin Obszervatórium új épületében a fáradtság ellenére élénk tudósok gyülekeznek az obszervatórium irányítótermében. A távcső rendszereit figyelik, miközben egy kínzó probléma elhárítására várnak: a távcső kamerája túlmelegszik, alig néhány héttel azelőtt, hogy az obszervatóriumnak nyilvánosságra kellene hoznia első felvételeit.

A június 23-i „first look” eseményen bemutatott első képek természetesen csak a kezdetet jelentik. A következő 10 évben a gyorsan be- és átállítható, példátlanul érzékeny műszer három éjszakánként végigpásztázza a déli félteke égboltját, miközben 60 millió gigabájtnyi adatot gyűjt. A sötét anyag első konkrét bizonyítékának felfedezéséről ismert Vera C. Rubin csillagászról elnevezett obszervatórium 8,4 méteres főtükrű távcsöve 15 vagy 30 másodperc expozíciós idejű felvételeket fog készíteni, mégpedig hat szűrőn keresztül, amelyek nem csak a teljes látható tartományt, de a közeli infravörös hullámhosszakat (330‒1080 nanométer) is lefedik.

Ezekből a felvételekből aztán létrehozhatjuk majd az univerzum szinte valós idejű filmjét, amelynek címe: Legacy Survey of Space and Time (LSST). A felmérés céljai között szerepel a sötét anyag és a sötét energia titkának megfejtése, az éjszakai égbolt gyorsan mozgó és/vagy folyamatosan változó objektumainak észlelése, valamint a megfigyelhető univerzum feltérképezése.

A Vera C. Rubin Obszervatórium egyik első képén 678 egyedi felvételt összegeztek, amelyek összesített expozíciós ideje valamivel több hét óránál. Sok kép megfelelő módon történő összegzése világosan feltárja az egyébként halvány vagy láthatatlan részleteket, például a gáz- és porfelhőket, amelyek a Trifid-ködöt (jobbra fent) és a Lagúna-ködöt (középen) alkotják, több ezer fényévre a Földtől.
(NSF / DOE / Vera C. Rubin Observatory)

Rengeteg munka előzte meg azt, hogy rögzíthették ezeket a felvételeket. Az építkezés 2015-ös kezdete óta a világ különböző pontjain működő laboratóriumokban megépített, egyedi alkatrészekből álló részegységeket a távoli hegycsúcson állították össze, a közben fellépő technikai problémákat pedig ott a helyszínen oldották meg.

„Az elmúlt egy hónap maga volt az őrület, nagyon keményen dolgoztunk” ‒ mesélte Fernanda Urrutia, a Rubin oktatási és közönségkapcsolati csapatában dolgozó asztrofizikus, nem sokkal azután, hogy megérkeztem a csúcsra. A tudósok munkája a látogatásom alatt arra összpontosult, hogy megpróbálják megjavítani a Rubin digitális kamerájának ‒ a világ legnagyobb digitális kamerájának ‒ hűtőrendszerét.

A First Look sajtótájékoztatót megelőzően a tudósok hónapokig keményen dolgoztak a csúcson a Rubin Obszervatórium irányítótermében, hogy a monitoron látható teleszkóp készen álljon a kozmosz 10 évig tartó felmérésének megkezdésére. (K.R. Callaway)

Claire Juramy kutatómérnök (Francia Nemzeti Nukleáris és Részecskefizikai Intézet) szerint az LSST kameráján dolgozó mérnökök számára mindig is a hűtőrendszerek jelentették a „nagy problémát”. A kamera különböző részeit különböző hőmérsékleten kell tartani, és ha bármelyik rész különálló hűtőrendszere meghibásodik, a kamera viszonylag gyorsan túlmelegedhet. Amikor tehát a helyszínen dolgozó tudósok azt látták, hogy a kamera hőmérséklete az éjszaka közepén a külső levegő hőmérsékletének csökkenésével párhuzamosan is emelkedik, gyorsan lekapcsolták a kamerát, és hozzáláttak a probléma megoldásához.

„Bevallom, ma még egyáltalán nem tudjuk, mi történt” ‒ mondta Kevin Fanning, az üzembe helyezést végző tudományos és kamerás csoport egyik tagja azon a reggelen, amikor május elején megérkeztem a csúcsra. De Fanningen és a helyszíni csoport többi tagján sem látszott, hogy ez a bizonytalanság zavarná őket, még ennyire közel az első képek elkészítéséhez sem. A kamera leállítása nagyszerű lehetőséget biztosított arra, hogy olyan mérnöki teszteket végezzenek, amelyeket az égbolt aktív megfigyelése közben nem tudnának elvégezni. „Határozottan stresszes, de imádom ezeket a napokat” ‒ tette hozzá Fanning.

Estére az irányítóterem képernyőin megjelenő hőmérsékleti grafikonok stabilizálódni kezdtek, a mérnökök pedig kidolgoztak egy tervet az éjszakára. Megvárják, amíg a külső hőmérséklet elkezd csökkeni, majd bekapcsolják a kamerát, hogy megállapítsák, vajon a kinti hideg levegő okozta-e a hűtőrendszer meghibásodását. A teszt várhatóan lassú lesz, így a megfigyelésre készülő tudósok közül néhányan letelepedtek, hogy Uno-t játsszanak, miközben a hegyen leszállt az éjszaka.

Mögöttünk azonban a képernyőn megjelenő számos grafikon azt mutatta, hogy a külső hőmérséklet egyáltalán nem csökken, inkább egyre melegebb lesz kint. „A hegycsúcsokra vonatkozó időjárás-előrejelzés közismerten nehéz” ‒ magyarázta Fanning. Amikor világossá vált, hogy még egy éjszakát várniuk kell a teszt befejezésére, a tudósok elmesélték a kamera márciusi telepítését.

A kép a tőlünk mintegy 50 millió fényévre lévő Virgo galaxishalmaz egy kis részét mutatja. Az előtérben saját galaxisunk fényes csillagai ragyognak, míg a háttérben sokkal távolabbi galaxisok láthatók.
(NSF / DOE / Vera C. Rubin Observatory)

A kamerát a fő- és a segédtükörhöz viszonyítva a megfelelő pozícióba kellett helyezni, hogy fókuszált képeket készíthessen. „Lépésről lépésre talán három milliméteren belülre helyeztük el a kamerát [ahhoz viszonyítva, ahol lennie kellett volna]” ‒ mondta Robert Lupton, aki az LSST redukciós és feldolgozó szoftvereinek szakértőjeként dolgozik a Rubin Obszervatóriumban. Ilyen széles látómező mellett azonban még akkor is „fényfánkokat” mutattak csillagpöttyök helyett a mérnöki célú felvételek, amikor a kamera pozíciója már csak hajszálnyival tért el az előírt helyétől. Ezek a képek szolgáltatták a szükséges információt ahhoz, hogy a kamerát a megfelelő pozícióba mozgathassák.

Úgy tűnik, hogy a megfontoltság és a nyugalom hasznos vezérelv egy csillagvizsgálóban. Ugyanezt az elvet kell alkalmazni a hűtőrendszer javításakor is, jegyzi meg Aaron Roodman (Stanford Egyetem), aki a kamera csapatát vezeti. „Végezzünk el egy műveletet, aztán beszéljük meg” ‒ tanácsolta a többieknek másnap reggel videohíváson keresztül, miközben új tervet fogalmaztak meg.

Kiderült, hogy a hideg éjszakai levegőnek köze volt a problémához. A következő hetekben a csapat tovább javítja a hűtőrendszerek szigetelését, és megvizsgálja azokat a fűtési lehetőségeket, amelyekkel a kamera egyes részeit melegen tarthatják a hideg éjszakákon. A javítások egy lépéssel közelebb viszik az obszervatóriumot az első képek elkészítéséhez.

A kép a Virgo galaxishalmaz egy másik kis részét mutatja. Két nagy spirálgalaxis (jobbra lent), három összeolvadó galaxis (jobbra fent), több távolabbi galaxiscsoport, sok tejútrendszerbeli csillag és még sok egyéb is megfigyelhető a képen. (NSF / DOE / Vera C. Rubin Observatory)

A képek jól érzékeltetik az obszervatóriumban rejlő lehetőségeket. Az elképesztően széles, 3,5°-os látómezők az égbolt galaxishalmazokkal és ködökkel teli szeleteit fedik le, és nemcsak azt mutatják, hogy a kamera az univerzum milyen mélységeibe képes pillantani, de ízelítőt adnak abból is, hogy mennyi felfedezésre és megértésre váró objektum van még. A déli félteke égboltjának teljes felmérése a tervek szerint még ebben az évben megkezdődik.

Az ünnepség újabb mérföldkövet jelentett az obszervatórium nagy érdeklődéssel kísért építésének és üzemeltetésének folyamatos együttműködést igénylő folyamatában.

Forrás: Sky & Telescope, Astronomy & Observing News, 2025.06.23.