Уникальная технология позволит исследовать происхождение химических элементов, формирование первых звезд, эволюцию черных дыр и даже распределение темной материи.
18 октября 2025 года многообъектный спектроскопический телескоп 4MOST, установленный на четырехметровом телескопе VISTA в Чили, провел свои первые наблюдения. Этот этап, известный как «Первый свет», открывает начало работы телескопа и завершение многолетнего процесса разработки. Об этом сообщает Институт астрофизики имени Лейбница (Германия).
4MOST не просто делает изображения. Он анализирует свет каждого объекта, разлагая его на тысячи компонентов. Каждый из 2436 оптических волокон, толщиной с человеческий волос, собирает свет и передает его на спектрографы, где он разделяется на 18 000 цветовых линий. Это позволяет астрономам определять химический состав, температуру, массу, скорость, возраст и эволюционную стадию звезд и галактик.
Первый взгляд на южное небо
В ходе наблюдений телескоп запечатлел галактику Скульптор (NGC 253) и шаровое скопление NGC 288. NGC 253 находится на расстоянии 11,5 миллионов световых лет и активно формирует новые звезды, ее диск содержит горячий газ и яркие молодые объекты. NGC 288 состоит из примерно 100 000 древних звезд на окраинах Млечного Пути, возраст которых достигает 13,5 миллиардов лет, а химический состав практически не включает элементы тяжелее водорода и гелия, отражая состав ранней Вселенной.
«Увидеть первые спектры невероятно. Мы можем уловить свет, который преодолевал миллиарды световых лет, с помощью стеклянного волокна толщиной с человеческий волос», — говорит руководитель проекта Рулоф де Йонг.
Как устроен 4MOST
Телескоп сочетает большое поле зрения, высокое разрешение и способность наблюдать тысячи объектов одновременно. Свет от каждого волокна направляется на три спектрографа. Два покрывают диапазон от ультрафиолетового до инфракрасного (370–950 нм), третий работает с высоким разрешением в выбранных цветовых диапазонах, позволяя изучать отдельные химические элементы в звездах. Система волокон автоматически перенастраивается каждые 10–20 минут, что обеспечивает непрерывное наблюдение нового поля.
Для корректного позиционирования волокон используется сложная система, учитывающая точное расположение объектов, атмосферные условия и качество изображения. Все данные обрабатываются в Кембриджском университете, где программные конвейеры выделяют физические параметры каждого объекта. Результаты передаются в архивы AIP и ESO для использования всей научной командой.
Научные возможности и цели
4MOST создаст крупнейший каталог физических характеристик десятков миллионов объектов южного неба. Он позволит исследовать происхождение химических элементов, формирование первых звезд, эволюцию галактик и черных дыр, распределение темной материи и свойства темной энергии.
«Мы открываем новую главу в обзорах неба. С помощью 2436 волокон мы одновременно наблюдаем тысячи объектов и получаем информацию, недоступную ранее», — добавляет профессор Маттиас Штайнмец
За первые 20 минут 4MOST получил спектры более двух тысяч объектов, включая звезды Млечного Пути, пары галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет, шаровые скопления и газовые облака. Анализ данных показал движение, состав и эволюционную стадию этих объектов, а также свойства активных ядер галактик, что дает уникальное представление о развитии Вселенной.
Проект объединяет более 700 исследователей со всего мира. AIP отвечает за управление научной частью, разработку широкоугольной системы линз, позиционирование волокон и планирование наблюдений. 4MOST рассчитан на как минимум 15 лет работы, обеспечивая непрерывный сбор данных для десятков научных программ одновременно.
Телескоп уже демонстрирует возможности одновременно наблюдать объекты с различными масштабами, от отдельных звездных систем до далеких галактик. Уникальная многоволоконная архитектура позволяет совмещать крупные статистические обзоры и изучение редких объектов в одной ночи.
«Данные выглядят фантастически и задают высокий стандарт для будущих исследований», — заключает Джоар Бриннель, руководитель консорциума.