Pirmajai observatorijai buvo pasirinktas La Silla kalnas (2400 m) pietinėje Atakamos dykumos dalyje. Jos pagrindinis „kalibras“ – teleskopas su 3,6 m skersmens veidrodžiu, tačiau joje yra ir du legendiniai instrumentai. Vienu jų – NTT, Naujųjų technologijų teleskopas, čia įrengtas 1989-ais (jo veidrodžio skersmuo irgi 3,6 m). Jis sumontuotas altazimutiniu prncipu, t.y. jį galima sukioti tiek pagal aukštį, tiek pagal azimutą. Jis įrengtas ne įprastiniame bokšte su besisukančiu kupolu, po judančiame stačiakampiame paviljone, besisukančiame kartu su teleskopu. Taip dingo pokupolinė erdvė, o tuo pačiu ir amžinas astronomų rūpestis dėl turbulentinių oro srautų. Jo pagrindinis veidrodis išsiskiria savo storiu – vos 24 cm, kas ne tik leido jam būti lengvesniu, bet ir leido realizuoti aktyvios optikos principą. Į užpakalinę veidrodžio dalį įmontuota 75 elektromechaniniai mikroprievadai („aktuatoriai“), kurių dėka galima smulkiais masteliais keisti veidrodžio paviršiaus kreivumą – ir taip kompensuoti veidrodžio paviršiaus formos kitimą.

Kitas La Silla „stebuklas“ – spektrografas HARPS, vadinamas „planetų medžiotoju“, nes pirmauja ne tik atrastų egzoplanetų kiekiu pagal kampinį greitį, bet ir jų išmatuoto greičio tikslumu. Metodas labai paprastas: jei žvaigždė tur planetą, ši, besisukdama savo orbita, nežymiai „patraukia“ prie savęs žvaigždę, tad žvaigždė pasislenka. Tai galima pastebėti pagal Doplerio efektą – spektro linijų pasislinkimą planetai tolstant ir artėjant. Ir šis spektrografas sugeba registruoti žvaigždės judėjimo greitį 0,5-1 m/sek. tikslumu.

O 600 km šiauriau ant Cerro Paranal’o kalno (2635 m) yra įrengtas Labai didelis teleskopas (VLT). Kalno viršūnė „nuimta“ paverčiant ją plokščia išbetonuota platforma, ant kurios pastatyti 4-i futuristiniai stačiakampiai bokštai – 3 vienoje linijoje, o vienas – į šoną. Kiekviename bokšte įrengta po „akį“ („junitu“) – altazimutinis teleskopas-reflektorius su per 8 m skersmens veidrodžiu. Be šių „gigantų“ dar yra 4-i pagalbiniai teleskopai su 1,8 m skersmens veidrodžiais, įrengtais kompaktiškuose sferiniuose kupoluose, galinčiais važinėti bėgiais. Atskirame korpuse – centrinis valdymo pultas.

Pagrindinis Paranalo observatorijos „triukas“ tame, kad bet kuris iš tų 8-ių teleskopų gali veikti ir atskirai, ir bet kokiu jų deriniu, ir kaip vienas „megateleskopas“. Tam požeminiuose tuneliuose jie sujungti optiniais kabeliais, kuriais visi srautai nukreipiami į vieną imtuvą. Tai gali vykti dviem režimais. Galima tiesiog sulieti visus srautus, taip padidinant priimamo spinduliavimo intensyvumą ir to dėka registruoti silpnesnius šaltinius. Tačiau tada prarandama informacija apie šviesos bangų fazę (nes visi teleskopai turi būti nuderinti tai pačiai fazei). O jei i informacija išsaugoma, tada atskiru veidrodžiai yra tarsi to paties lęšiuko skirtingi fragmentai, ir taip įžiūrėti smulkesnes detales. Tas metodas vadinamas optine interferometrija – tad VLT gali veikti VLTI režimu. Būtent tam ir numatyta galimybė pagalbiniams teleskopams važinėti bėgiais, mat maksimali skiriamoji geba pasiekiama ne visame lauke, o palei atskirus veidrodžius jungiančią ašį. Stumdant teleskopus galima suorientuoti tą ašį taip, kad ji eitų per struktūriškai svarbias stebimo objekto detales.

Būtent taip 2018 m. vasarą buvo atliktas mūsų galaktikos centre esančios supermasyvios juodosios skylės stebėjimas. Optiniame diapazone tegalima stebėti tik milžiniško gravitacinio lauko iškreiptas gretimų žvaigždžių trajektorijas, tačiau anksčiau to padaryti nebuvo galima, nes reikėjo labai aukštos kampinės skiriamosios gebos. Tai pavyko tik VLTI su GRAVITY imtuvu, leidžiančiu tokią skiriamąją gebą, kad Mėnulyje pavyktų pastebėti numestą pieštuką.

Vis tik panaudoti interferometro režimą gana sunku – išlaikyti fazės tikslumą pavyksta vos kelias (geriausiu atveju 10- 20) minutes. Tad vis tik daugiausia laiko Paranalo teleskopai dirba atskirai. Tačiau ir čia yra viena ypatybė – „junituose“ (2019-ais kol kas tik 4-me) įrengta tobuliausia adaptyvios optikos sistema.

Mat didžiausias milžiniškų teleskopų priešas yra atmosferos turbulencija, kuri „išplauna“ žvaigždžių vaizdus ir vietoje smulkių detalių matome beformius „kliaksus“. Dėl to ir stengtasi kilti aukštai į kalnus bei bokštus paversti „grybais“ (nes manyta, kad temperatūriniai sūkuriai vyksta prie paviršiaus). Tačiau ti nepasiteisino, ir atrodė, kad vieninteliu sprendimu tėra iškelti teleskopus į kosminę erdvę.

Tačiau į pagalbą atėjo aktyvios optikos metodai. Per pora-trejetą dešimtmečių tai buvo pasiekta. Esminiais tapo trys aspektai. Pirma, deformuoti galima ne pagrindinį masyvų veidrodį, o ploną optinį elementą sueinančiame pluošte arba išeinančiame lęšiuke (VLT atveju tai lankstus antrinis veidrodis). Antra, smarkiai išaugo valdančių kompiuterių greitaveika. Ir trečia, buvo rastas išradingas būdas matuoti oro turbulenciją būtent stebimos žvaigždės kryptimi. „Triuką“ 1982 m. sumąstė Prinstono un-to fizikas Viljamas Heperis^*) per patį JAV ir TSRS „žvaigždžių karų“ įkarštį – ir, aišku, metodas buvo

Keturi lazeriai 90 km aukštyje sukuriantys „žvaigždutes“

20-čiai metų įslaptintas (dalinai išslaptintas 1991-ais, kai panašią idėją pasiūlė prancūzų astronomai) – ir tik tada pradėtas naudoti ne tik lazerinio ginklo nutaikymui, bet ir astronomijoje.

Jo idėja ta, kad teleskope įtaisomas galingas lazeris, gerai fokusuotu spinduliu aktyvinantis natrio atomus 90 km auk6tyje. Natris ima švytėti ir gauname ryškią dirbtinę „žvaigždutę“. O kadangi turbulentiniai sluoksniai randasi žemiau, ją galime panaudoti nustatant bangų fronto parametrus siaurame dangaus plote – būtent tame, kuriame randasi stebimas objektas. Tačiau ir šiuo atveju atmosferos iškraipymų korekcija lieka fantastiškai sunkiu uždaviniu – juk turbulentinių srautų „užšaldymo laikas“ tėra šimtoji sekundės dalis. Per tą laiką reikia viską išmatuoti, paskaičiuoti lankstaus veidrodžio kompensacinius pakeitimus ir juos atlikti mechaniškai. Dabar tai tapo įmanoma – ir daugelis stambių teleskopų jau turi „lazerines patrankas“, šaudančias į dangų stebėjimo metu. Tačiau ir čia VLT pasižymėjo – UT4 teleskope neseniai buvo sumontuota adaptyvios optikos sistema su 4-iais lazeriais, tad greta stebimo objekto šviečia ne viena, o visos 4-ios dirbtinės „žvaigždutės“, kas dar labiau padidina turbulencijos nustatymo tikslumą.

Paranalo observatorijos intrumentarijus labai platus. Visuose teleskopuose įrengti unikalūs imtuvai: spektrografai, poliarimetrai, tiesioginių vaizdų fotokameros (didžiausia OmegaCam sudaryta iš 32 matricų, jos bendras dydis 26x26 cm ir stebimam 1 kv. laipsnio laukui saugo 256 mln. pikselių).

O kaip čia gyvena ESO darbuotojai? Užklausas stebėjimui nagrinėja specialus ESO komitetas, sudarantis stebėjimų programą metams. iš principo užklausą gali pateikti bet kuris astronomas, tačiau asmenys iš ESO šalių turi pirmenybę. Tačiau patvirtinus užklausą dar nereikia skristi į Čilę – jau keli dešimtmečiai stebėjimai vykdomi nuotoliniu režimu.

Tačiau Paranale nuolat randasi astronomų grupė, kurių tikslu ir yra atlikti programinius stebėjimus. Jie dirba pamaininiu režimu, „į kalną“ pasikeldami kartą per 2-3 mėn. jie daugiausia yra iš Europos, tačiau tarp jų būna ir Čilės astronomų. Bet ir europiečiai neskraido pastoviai į Čilę – jie kontrakto laikotarpiui įsikuria Santjage, daugelis ir su šeimomis. Be to, Paranale gausu technikų.

Nuo VLT toli apačioje kalno papėdėje matosi sferinis stiklinis kupolas. Tai viešbučio „La Residencia“ stogas. Visi 4-i jo aukštai tarsi panirę į kalno nuokalnę, išorinė siena su langais yra į priešingą pusę nuo observatorijos. Viduje – „žiemos sodas“ su tropikų augalais, didelis baseinas, sporto salė, kiaurą parą veikiantis restoranas. Pastatas netruko būti pagerbtas tarptautine premija ir net pateko į kiną kaip pagrindinio blogiečio buveinė filme apie Džeimsą Bondą („Paguodos kvantas“, 2008).

O tada 500 km nuo Paranalio, į šiaurės vakarus, 5 km aukštyje, Likankaburo ugnikalnio papėdėje randasi Čachnantoro plynaukštė, kurioje realizuotas, ko gero, stambiausias antžeminis astronominis ALMA projektas. Čia ypač mažas oro drėgnumo lygis, tad iš to labiausi laimi bangos, kurias geriausiai sugeria vandens garai, būtent, milimetrinės ir submilimetrinės radijo bangos. Jos atneša informaciją apie vėsias Visatos vietas – žvaigždžių susidarymo sritis, uždengtas storu dulkių sluoksniu, per kurį neprasiskverbia matoma šviesa, protoplanetinius akrecioninius diskus, ankstyvos Visatos mįslingas galaktikas, esančias taip toli, kad dėl raudonojo poslinkio visas jų spektras pasislinko į ilgų bangų diapazoną. Čia slypi daugelio svarbių žinių apie Visatą šaltiniai.

21 a. pradžioje ESO su partneriais iš JAV ir Japonijos pradėjo čia įrenginėti milžinišką „tinklelį“: sudėtinį radijo teleskopą, veikiantį, kaip VLT, interferometriniu režimu - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) iš 54-ių 12 m ir 12-os 7 m parabolinių antenų, galinčių judėti ir sudarinėti interferometrines bazes 16 km skersmens sklype. Jis pilna jėga pradėjo veikti jau 2016 m. projekto vertė 1,5 mlrd. dolerių.

100-tones „lėkštes“ tampo du ryškiai geltoni specialiai dėl ALMA sukonstruoti 28-račiai transporteriai – „Otto“ ir „Lor“. Antenos sustatomos distanciniu būdu – vairuotojas (jis ir operatorius) išlipa iš kabinos ir pultu valdo darbus.

Pirminę duomenų apdorojimą atlieka čia esantis superkompiuteris (koreliatorius), kurio greitaveika 17 kvadriljonų operacijų per sekundę. Per naktį „tinklelis“ surenka 0,5-1,5 TB informacijos.

Čia gyvenimo sąlygos atšiauresnės, todėl visos techninės tarnybos, gyvenamieji korpusai, laboratorijos ir kita įrengtos bazinėje stovykloje maždaug 3 km aukštyje. Pamaina į darbinę aikštelę kyla ne ilgesniam nei 8 val. laikui. Beveik visi ten naudojasi deguonies kaukėmis. Lankytojams leidžiama būti tik 2 val.; prieš lankymąsi atliekama medicininė apžiūra.

Čia jau gauta svarbių mokslinių rezultatų, iš kurių įspūdingiausias – planetų sistemos prie Tauro HL formavimosi vaizdas. Kita radijo teleskopo darbų sritis – ankstyvosios Visatos objektų stebėjimas.

O tuo tarpu 20 km nuo Paranalio ant Cerro Armazones kalno (per 3 km aukščio) jau vyksta naujo ELT (Extremely Large Telescope) teleskopo įrengimo darbai, kurio pagrindinio veidrodžio skersmuo bus net 39 m. Šią observatoriją planuojama atidaryti 2024 m.

^*) Viljamas Heperis (William Happer, g. 1939 m.) – amerikiečių fizikas, kurio specializacija yra atomo fizika, optika ir spektroskopija, Prinstono un-to profesorius (nuo 1980 m.), JASON grupės narys, kur pasižymėjo vystydamas adaptyviąją optiką. 1991-93 buvo JAV Energetikos departamento direktoriumi, atleistu Klintono administracijos dėl nesutarimo ozono skylės klausimu. Jis neigia globalų klimato atšilimą ir todėl 2018 m. D. Trumpo buvo paskirtas į Nacionalinę saugumo tarybą, iš kurios pasitraukė kitais metais.

Papildomai skaitykite:
NASA tapsmas
Kaip kūrė TKS?
Baikonūro statyba
Lenktynės kosmose
SETI instituto užgimimas
Pirmasis žmogus kosmose
Koks tas mūsų palydovas?
Kam priklauso Mėnulio dulkės?
Dulkėtais tolimų planetų takais
Daugkartinis orbitinis lėktuvas
ESA istorija: iš Europos į kosmosą
Kuri akis tingi? Kosmosas ir iliuzijos
Baisioji tarybinės kosmonautikos paslaptis
Astronomija: Žymesnieji įvykiai (20 a.)
Milijardai nežemiečių paieškoms
Per meilės orgijas į žvaigždes
Kinijos kosminės ambicijos
Pirmasis vežimas Mėnulyje
Žmogaus misija kosmose
Nusitaikant į žvaigždes
Žvalgantis po dangų
Mūšis dėl Veneros
Moterys kosmose

Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius. Juos prašome siųsti el.paštu: san-taka@lithuanian.net arba pateikti šiame puslapyje.

UFO sightings and other phenomenas in/under Lithuanian sky. Please inform us about everything you noticed and find unexplainable in the night sky or even during your night dreams, or in the other fields of life. Review of our site in English

NSO skiltis
Vartiklis