Во сечија основа лежи прашањето за нивното потекло.
Ова е прашањето кое свештениците,
филозофите заедно со нас научниците, го имаме разгледувано.
Ги истражуваме екстрасоларните планети со цел да ги пронајдеме корените на животот,
а со тоа и корените на Вселената...
се обидуваме да ја набљудуваме Вселената во нејзиното детство.
А тоа е главната мотивација зад градењето на поголеми и подобри телескопи
и сепософистицирани инструменти.
Иако светлината патува со брзина од 300 000 километри во секунда,
Вселената е толку голема што на светлината од небесните објекти
и` е потребно долго време за да дојде до нас.
На сончевата светлина и` се потребни осум минути за да помине 150 милиони колометри
помеѓу Сонцето и Земјата,
додека на светлината од најблиската ѕвезда, Проксима Кентаур, и` се потребни четири години.
Нашата соседна галаксија Андромеда се наоѓа на 2.5 милиони светлосни години оддалеченост,
што значи кога гледаме кон Андромеда,
гледаме како изледала пред 2 милиони години.
Со набљудување на уште пооддалечени галаксии,
речиси на 13 милијарди светлосни години оддалеченост,
можеме да се вратиме во историјата дури до создавањето на Вселената.
Астрономите се замислени.
Единствено нешто коешто можеме да го видиме е светлината.
Всушност, повеќе сакаме да правиме експериментите како во другите науки..
како мерење на галаксиите, или сопирање на нивното движење со цел да видиме што ќе се случи,
но се разбира, не можеме да го сториме тоа.
Наш единствен извор на информации е светлината.
Нормално, можеме да правиме слики, да ја видиме формата на објектите,
и да ја видиме нивната боја,
но бидејќи светлината пренесува информации
за атомите кои ја емитираат,
со помош на квантови енергија или квантна механика
можеме да направиме уште повеќе.
Можеме да ги пронајдеме сигналите на тие атоми, своевиден генетски код,
и тоа е доста моќно,
бидејќи значи дека можеме да го утврдиме хемискиот состав,
физиката на гасот, па дури и движењето на ѕвездите,
благодарение на Доплеровиот ефект.
Инструментите кои ни овозможуваат да дојдеме до информации преку анализа на светлината
се наречени спектографи и истите ни се исклучително неопходни,
Уште од нивното создавање во 19 век,
спектографот претставува основна алатка во астрономијата,
Во 90 - тите години на 20 век, нов вид на инструмент
беше изработен во Европа: 3Д или спектограф со интегрално поле.
За прв пат можевме да добиеме спектар на информации за една поголема област на небото,
која содржи повеќе астрономски објекти.
Првата генерација инструменти која се базира на овој концепт
денес се инсталира на големи телескопи насекаде во светот.
Со своите многубројни телескопи во Чиле,
Европската Јужна Опсерваторија или ЕЅО,
се наоѓа на чело на европската астрономија.
Многу 3Д спектографи од првата генерација
се наоѓаат во фокусот на четири Многу Големи Телескопи,
со огледала со дијаметар од 8.2 метри, во опсерваторијата Паранал.
Со напредокот на технологијата, да речеме после десет години,
можеме да направиме подобра камера или подобар спектограф
и да го ставиме на телескоп и да го направиме уште помоќен,
но ќе ни бидат потребни од пет до десет години.
Во почетокот на 21 век,
во ЕЅО се креираа планови - треба да имаме идеи за нови,
помоќни инструменти, наречени инструменти од втората генерација.
Тендерот на ЕЅО ни даде можност да отидеме напред,
и да предложиме нешто што се базираше врз
се` што научивме во текот на тие години,
нешто поамбициозно,
што значеше дека ќе можевме да ја набљудуваме
далечната Вселена
и на тој начин започна проектот MUSE.
Во минатото имавме инструменти кои функционираа како MUSE
- спектографи со интегрално поле,
тие прават слики и спектри во исто време,
ги имаме веќе 20 години,
а нашите институти во Лион и Потсдам
успешно ги користеа во своите опсервации.
Она што MUSE за прв пат го воведува
е комбинацијата на оваа сопособност
со способноста на инструментот за истражување,
што подразбира можност да се набљудува поголем дел од небото,
а не само една галаксија,
туку значителен дел од небото во кој постојат повеќе работи,
и се` со оваа спектроскопска способност.
Ова е нов начин на занимавање со астрономија.
MUSE, или Повеќе Деловен Спектографски Истражувач,
е составен од 24, а не од само еден 3Д спектограф.
Кога светлината од галаксијата
прифатена од телескопот ќе навлезе во инструментот,
првиот оптички елемент со кој светлината доаѓа во контакт е де-ротаторот,
кој компензира за земјината ротација.
Стабилизираната слика потоа се зголемува со пар огледала.
Потоа, зракот влегува во првиот раздвојувач на полиња.
Сликата од галаксијата се дели на 24 оддели,
што резултира во 24 посебни оптички зраци.
Овие зраци се дистрибуирани со помош на група на
огледала и леќи во 24 модули.
Светлината повторно се раздвојува во втор раздвојувач на полиња,
наречен сечач - ремек дело на MUSE.
Сечачот е составен од две серии од 48 сферични огледала,
кои го делат зракот на 48 делови.
Светлината што ја рефлектира секое мало огледало влегува во спектографот,
каде се распрскува во согласност со својата бранова должина.
Детекторот го регистрира спектарот на мал дел од галаксијата.
Овој процес се повторува за сите други 48 зраци.
Детекторот потоа целосно се осветлува.
Истото се случува симултано
во секоја од другите 24 спектографи.
Резултатот од слика од 400 милиони пиксели
во која се содржани спектарски информации за секој дел од галаксијата.
Се разбира, ниту една лабораторија не може самостојно да започне проект
како MUSE,
бидејќи нема да има доволно сила или капацитет за тоа,
затоа ги споив во една група повеќе европски лаборатории, кои
заедно имаа експертиза за да започнат еден таков проект.
Се придружија пет истражни лабаратории
Центарот за астрофизички истражувања од Лион
да ја развие MUSE заедно со ЕЅО.
Процесот започна во 2004 со развој на концептот, дизајнот,
и градењето во кој беа вклучени експерти од
оптиката, механиката, електрониката и софтверот.
Сите фази траеја 9 години и во нив беа вклучени стотици истражувачи,
техничари и инженери кои ги надминуваа многуте предизвици,
особено оние кои се јавија при развојот на сечачот,
клучната компонента на MUSE.
Мора да разберете, дека во почетокот,
кога го лансиравме проектот, како што често се случува,
не знаевме како да го направиме сечачот.
Имавме направено мал прототип, и тоа беше се`,
и како што проектот одеше напред,
моравме да покажеме дека всушност можеме да го направиме.
Започнавме цела батерија на тестови,
направивме повеќе метални конструкции, со различни технологии,
со оптичко поле, од разни произведувачи,
во Европа и САД...
и секојпат, не функционираше.
Секој пат постоеше нешто кое не функционираше, па така во еден момент,
мислевме дека проектот треба да запре
- без сечач, без MUSE.
И одеднаш, еден француски произведувач
разви технологија
со чија помош можевме конечно да го направиме сечачот,
всушност не само еден,. туку 24!
Се спасивме.
Составувањето на MUSE започна во Лион во 2010 година.
Илјадници компоненти пристигнуваат од насекаде во Европа.
Ни требаа три години за да го составиме,
да го калибрираме, центрираме и да го тестираме.
Во Септември 2013 година, по завршување на последните тестови, MUSE беше разглобен,
внимателно спакуван, и испратен во Чиле.
MUSE пристигаше во дузини пакети.
Неколку камионски пратки пристигнаа во Паранал, а нашата прва главна грижа беше:
дали се` пристигна без оштетување?
Бидејќи стануваше збор за уникатни делови,
и ако еден дел беше скршен,
немаше да имаме време да направиме друг за доволно кратко време,
што ни создаваше нервози.
Но се` помина во најдобар ред,
и кога сите пакети
со сите делови пристигна во Паранал,
и видовме дека се` е во ред, мораше да ги составуваме,
тестираме и центрираме, и за MUSE,
кој претставува еден од најголемите инструменти инсталиран на VLT
- најголемиот, всушност - таа фаза ни одзеде долго време.
Најстресниот дел од овој маратон
беше почитувањето на крајните рокови.
Ноќите кои ни беа доделени за набљудување на небото
беа претходно утврдени,
и не смеевме да ги пропуштиме.
Тоа беше ново искуство за нас, бидејќи во поранешните проекти,
имавме разглобени инструменти,
кои требаше да ги распоредиме во поединечни делови и потоа повторно да ги составиме,
на телескопот на платформата,
но за MUSE се покажа дека овој начин не е исплатлив,
бидејќи MUSE е премногу комплициран за ваков начин на составување
особено оние порамнувања кои требаше да бидат направени во телескопската купола.
Беше одлучено дека ќе го кренеме целиот инструмент
во еден обид на куполата,
и дека единствениот начин да се внесе огромен инструмент во куполата,
е преку отворот за набљудување.
Замислете во каква состојба бевме пред тоа...
Знаевме дека тоа е клучниот дел од операцијата
и дека времето ќе игра голема улога со крајниот исход,
бидејќи требаше да го отпакуваме инструментот
да го оставиме надвор пред да го инсталираме на телескопот.
Но се разбира, кога се спремавме,
имаше силен ветер и ризик од појава на дожд.
Затоа забавивме и почекавме,
направивме состанок и ја погледнавме временската прогноза,
и одлучивме да одиме напред.
Еден од најголемите ризици беше, се разбира,
оштетувањето на инструментот.
Но постеше уште еден параметар: порамнувањето.
За ова беа потрошени повеќе од два месеци во салата за интеграција,
и ако порамнувањето не беше правилно,
немавме да имаме друг избор освен да го вратиме повторно долу.
И тогаш беше кренат на висина од петнаесет метри над нашите глави,
но да бидат искрен, во тој момент,
мислев дека ќе бидам целосно возбуден
и стравот дека инструментот може да падне...
Друг критичен елемент беа телескопските огледала,
а ќе имавме голем проблем со огледалата
ако Сонцето ги огрееше,
и започнавме со кревањето околу 5-5:30 изутрина,
и кога завршивме,
имавме само десет минути
пред Сонцето да допре до главното огледало,
кога требаше да го затвориме капакот.
Не само што беше осетлива техничка операција,
туку истата требаше да биде завршена во ограничен простор и време.
Тоа беше прв пат светлина
различна од онаа амбиентална или од ламба за калибрација
да допре до инструментот...
светлината од ѕвезда или од галаксија, на пример.
Сакав да го симболизирам тој момент преку избор
на посебен објект кој е скриен и таен, па затоа ја избрав Капетановата ѕвезда.
Ја избрав бидејќи е на 13 светлосни години оддалеченост,
што значи дека светлината заминала од оваа ѕвезда во 2001 година,
во исто време кога поднесовме понуда на тендерот на ЕЅО.
За 13 години,
светлината патувала низ длабоката Вселена
со брзина од 300 000 километри во секунда,
и пристигнала 13 години подоцна во каналот број 6 на MUSE.
Беше навистина симболично.
Ова го споделив со тимот кога ме прашаа,
и јас им кажав дека тоа е така бидејќи
светлината од ѕвездата одеше право,
додека за нас тоа не беше толку праволиниски.
Тоа беше Првата Светлина
и првиот пат кога направивме слика од небото.
Лично, јас бев под голем притисок,
бидејќи го инсталиравме инструментот
и потоа потрошивме една недела на правилно порамнување на телескопот,
па кога ја направивме првата слика,
тоа исто така беше потврда дека инструментот
беше точно спротивно од телескопот.
Тоа беше производ на 10 годишна работа и беше функционално
можевме да ги видиме ѕвездите!
Јасно се гледаа и можевме правилно да ги подредиме.
Бевме успешни,
па сега можевме да им го предадеме инструментот на научниците,
и знаевме дека тие ќе се забавуваат со него.
MUSE беше инсталиран, но пред пуштање во употреба,
требаше да помине низ серија од тестови и приспособувања.
Оваа фаза, позната како „пуштање во употреба“,
налагаше многу ноќи поминати во добивање на податоци
за инжинерите и истражувачите
да ја извлечат оптималната работа од MUSE.
На овој екран, можеме да видиме
реконструирана слика од подрачјето од небото кое го набљудуваме.
Можете да видиме различни објекти кои ги имаме обележано,
и за секој од овие објекти,
можете да видите спектар кој ни дава
карактеристики и ни кажува што е...
ако е галаксија, или квазар или друг објект од научен интерес.
Еден од најголемите предизвици на проектот беше способноста да
се анализира ефикасноста на големото количество на податоци
до кои доаѓа инструментот.
Видете, тој може да создаде 400 милиони бајти податоци во минута.
Волуменот на информации може да биде значителен,
но не е само волуменот, туку и сложеноста.
Сликата која пристига на детекторот
беше кратена неколку пати на помали делови
со помош на сечачи и раздвојувачи на полиња,
и затоа е исклучително сложено и треба алгоритамски треба да се утврди
што се случило на детекторот и да се спореди со она на небото.
Она што MUSE вооснова го создава е многу пикселни податоци на некои детектори,
и ако го погледнете тоа нема да можете да препознаете нешто повеќе.
Затоа е процесот сложен.
Имаме експерт во нашиот тим
кој го напиша софтверот за редукција на податоци,
кој во основа ги спојува сите овие пикселни податоци за да создаде
слики, спектар или коцка на комбинирани податоци итн.
Во Февруари 2014 година, во текот на фазата на валидација,
MUSE ја набљудуваше маглината Орион
за да ја провери својата способност за анализа на големи региони на небото.
За помалку од два часа, MUSE направи повеќе од 60 слики од маглината
- тоа се 2 милиони спектруми -
100 повеќе од она што беше достапно во тоа време.
По обработката, податоците беа сместени во коцка
составена од серија на 4000 слики од различни бранови должини.
Анализата на овие податоци откри повеќе различни хемиски елементи
како и физичките услови на гасот во маглината.
Споредено со обични слики, коцката со податоци на MUSE
е толку богата со информации што на истражувачите ќе им бидат потребни повеќе месеци
за целосно да ја анализираат нејзината содржина и да ги објават резултатите.
Вистинската работа е,
тоа што го добивме од маглината Орион беше она на што се надевавме,
дури и подбро, беше спектакуларно.
Бидејќи постоеше многу гас, и тој гас беше во движење,
и постоеја ѕвезди - топли ѕвезди - кои го возбудуваа гасот,
што го принудува да зрачи во различни делови
на електро - магнетниот спектар.
Ова можете лесно да си го претставите со шарени мапи,
и тоа е она што го направивме отпосле.
И навистина, интересната работа беше тоа што ова беше реквизит
за способностите на MUSE но исто така содржи
неверојатно богатство на научно значајни податоци.
На секои 6 месеци,
членовите на конзорциумот MUSE се состануваат за „прометните недели“.
Во овие времиња, тие известуваат за статусот
на програмата за набљудување и разговараат за последните резултати.
Во текот на неделата, професори, докторанди и студенти
од разни националности се среќаваат со една дел:
да извлечат научни информации
од светлината анализирана од и разглобена од MUSE.
Се истражуваат разни теми.
Поточно, мој личен интерес е како галаксиите,
како што е нашата галаксија Млечен пат, како галаксиите се менуваат со текот на времето,
како се развиваат, како биле создадени во раната Вселена,
како можат да се развијат со текот на времето,
што врши контрола на нивниот развој итн.
И знаеме дека клучен дел од тоа
е интеракцијата со гасот во Вселената,
како гасот од околната Вселена се истекува во галаксијата
и тоа е кога тие го трошат горивото од кое
ѕвездите како Сонцето евентуално се создаваат.
И знаеме дека околу галаксиите постои гас,
тоа е оној гас што останал од Големата Експлозија.
Тоа го гледаме при апсорпцијата во заднинските објекти,
но тоа само претставува една димензија од сликата.
Тоа е буквално како игла во стог сено.
Со MUSE, можеме сега да видиме каде е овој гас,
во своевиден три - димензионален волумен.
Она што сакаме да го постигнеме со MUSE е да го разбереме овој процес
за тековите на гасот од околната Вселената во галаксиите.
Можам да кажам дека Светиот Грал на моето поле на истражување беше да ја откријам
оваа мрежа од гас за која мислам дека мора да биде таму во раната Вселена,
од која подоцна се создавале галаксиите.
И MUSE навистина е најдобриот инструмент
за да се обидеме и да го видиме тоа.
Набљудуваме квазари, т.н квазари,
кои се едни од најсјајните извори во Вселената,
а квазар е супер - масивна црна дупка.
Гасот влегува внатре
поради гравитацијата на супер - масивната црна дупка,
и бидејќи гравитацијата е толку силна,
гасот се движи многу брзо додека влегува во црната дупка.
И бидејќи се движи толку брзо,
постои големо триење помеѓу слоевите на гасот
кои се движат со различни брзини,
и гасот започнува многу да се вжештува,
и како што се вжештува, започнува да емитира големи количества на радијација.
Ние ги користевме овие квазари како средства,
не за да ги проучуваме нив, туку како светилки.
Бидејќи тие се толку сјајни можеме да ги видиме од другата страна на Вселената,
и гледате светилка и потоа го проверувате тој гас,
на патот од квазарот до вас - телескопот, набљудувачот -
што тој гас, кој е помеѓу галаксијата и тебе, апсорбира
потоа можете да дознаете и за гасот околу таа галаксија,
кој можете да го набљудувате на било кој друг начин.
Но, за да научите како тоа е поврзано со тековите на гасот од и во галаксијата,
треба да знаете каде е таа галаксија и тоа беше тесното грло.
Не можевме да ги најдеме галаксии, освен оние најсјајните.
Со MUSE можевме да гледаме и помалку видливи,
за една до две класи од магнитудата,
за да можеме да најдеме повеќе галаксии.
Всушност, разбрав дека можеме да најдеме толку галаксии
колку што имаше видливи апсорпциони линии,
па можевме да го поврземе гасот што го гледавме во апсорпцијата
со галаксиите кои беа откриени со MUSE,
и на тој начин, за прв пат,
науќивме за гасот кој влегува и излегува
од далечните галаксии.
Сето ова е важно
бидејќи оддалеченоста во астрономијата значи враќање во минатото.
А со MUSE можеме да го проучуваме овој процес во време
кога галаксиите беа најактивни во историјата на Вселената,
кои енергично раѓаа ѕвезди,
што придонесуваше за големи експлозии
кои враќаа гас повторно во меѓу - галактичкиот простор.
Со јадрено дупчење на Антарктикот можеме да се вратиме назад во климатската историја,
а тоа е исто кога набљудуваме некоја област од небото.
Се враќаме во минатото.
Сега, јас сум посебно заинтересиран во галаксии,
тие големи групации на милиони ѕвезди,
и милионите галаксии во Вселената.
Сакаме да дознаеме кога тие биде создадени, како се развивале,
и тоа е како едно длабоко јадрено дупчење во Вселената
што значи дека можеме да видиме галаксии на различни возрасти
- кога биле во детство, зрелост, старост итн...
и на тој начин се обидуваме да се вратиме во нивната историја.
MUSE е навистина совршен инструмент за ова.
Мислам дека е брилијантен, бидејќи порано сакав да бидам археолог,
и повторно ја открив мојата љубов која ја имав за тоа во мојата младост.
Со MUSE се занимавам со археологија во Вселената!
Во 2014, во текот на четири ноќи,
MUSE набљудуваше област од Хабловото Длабоко Поле.
Ова поле беше претходно снимено во 2000 година
со вселенскиот телескоп Хабл,
со помош на долги изложувања
за да се дојде до колор слики од стотици галаксии.
Коцката со податоци на MUSE од ова поле е полно со информации.
Со анализа на коцката,
напредуваме во бранова должина, од сина во инфра - црвена.
Бројни светли точки можат да се видат,
кои имаат различна сјајност и бранова должина.
Тоа во најголем дел се галаксии.
Од разликите во сјајност
можеме да заклучиме дека физичките карактеристики на галаксиите
- на пример, кои типови на ѕвезди се присутни таму.
Сега можеме да избереме мал регион од коцката со податоци; две области поточно.
Првата е центарот на нашата галаксија. Втората е празна.
На лево, можеме да видиме како се појавува спектар.
На приближно 520 нанометри можеме да видиме сјајна емисиона линија.
Галаксијата свети интензивно на оваа бранова должина,
што индицира присуство на топол кислород во галаксијата.
Во црвено можеме да видиме друга линија во вториот дел од коцката.
Таму, каде претхнод ништо не се гледаше,
благодарение на јонизираниот водород сега се гледа галаксија.
Со мерење на точната бранова должина на емисионата линија,
можно е да ја утврдиме оддалеченоста на галаксијата.
Тоа е доста оддалечена, 13 милијарди светлосни години,
и ја гледаме како изгледала по 1 милијарда години по Големата Експлозија.
Квалитетот на сликата од телескопот Хабл
ни овозможува да прецизно да видиме една галаксија и нејзината форма,
но она што го гледаме
е всушност колку светлина добива таа галаксија во точно одреден момент.
Со спектарот, ја имаме и дистрибуцијата на енергијата на светлината,
сите нејзини бранови должини и бои,
и ова обезбедува многу повеќе информации,
како брзината со која ротираат тие галаксии,
движењето на гасот, хемиските елементи,
и бројот на ѕвезди со различни возрасти - млади и стари -
од кои се составени галаксиите.
Со комбинација на овие информации можеме да го процениме
стадиумот на развој на галаксијата.
Благодарение на MUSE можеме да го измериме растојанието
на приближно 180 галаксии во исто видливо поле,
и можеме да откриеме 30 нови далечни галаксии
во истото тоа поле кое не можевме да го видиме со Хабл.
Знаеме дека имаме направено прекрасен инструмент,
што денес се смета не само од нас,
туку од целата заедница на неговите корисници,
дека е Ролс Ројсот на астрономијата.
По едногодишна употреба, значителен број на статии
беа објавени со помош на неговите податоци,
во најголем дел од луѓето кои не беа дел од тимот на MUSE.
Навистина е неверојатно да се видат луѓето надвор од проектот
како лесно го користат инструментот,
и остваруваат резулати - и тоа исклучително добри резултати - доста брзо.
Во 2014 поминав нив неколку навистина исклучителни моменти.
Беше како остварен сон; тоа беше една идеја, нејасен план кој стана,
фантастична машина за патување низ времето.
Беше техничка, научна и човечка авантура.
Низ неа успеав да се сретнам со неколку значителни луѓе,
посветени на проектот со значителна интелигенција,
и заеднички направивме нешто исклучително
нешто што ниту еден од нас не можеше да го направи сам.
MUSE ќе се користи од ЕЅО и од нас можеби во наредните 10,
15 или 20 години,
и затоа мисла дека MUSE ќе го обележи својот век
како значен придонесувач кон научните откритија.