Самый далекий объект в Солнечной системе

Открытие было совершено при помощи японского телескопа Субару, установленного на гавайском вулкане Мауна-Кеа. Он обладает одним из крупнейших монолитных зеркал в мире.

Новый объект получил официальное название 2018 VG18 и прозвище Farout («Далекий»): он находится в 120 астрономических единицах от Солнца (примерно 18 миллиардов километров). Ранее самым далеким считался транснептуновый объект V774104, в момент открытия находившийся на расстоянии около 103 а. е. от Солнца. Один из авторов открытия, Скотт Шеппард из Института Карнеги, приводит для сравнения расстояние от Плутона до Солнца: 34 а. е.

Впервые карликовая планета 2018 VG18 была замечена на снимках, сделанных 10 ноября 2018 года, а затем ученые подтвердили свой вывод о том, что она является самым далеким объектом в Солнечной системе. Для этого они сравнили свои данные с информацией, ранее полученной чилийским телескопом Magellan. Это позволило установить диаметр (около 500 километров), сферическую форму и цвет «карлика». Розоватый блеск поверхности, по мнению астрономов, может указывать на то, что карликовая планета покрыта льдом.

Рекордно дальнее расстояние сильно усложняет наблюдение за 2018 VG18 с земных телескопов. Предположительно, один ее оборот вокруг Солнца занимает около тысячи лет; для уточнения данных об орбите потребуются длительные вычисления.

«Субару» — представитель нового поколения оптических наземных телескопов, в значительной степени вызванного к жизни созданием «Хаббла» — телескопа космического. Дело в том, что, ощутив всю прелесть высокого углового разрешения, на которое оказался способен Космический телескоп, астрономы захотели иметь побольше таких инструментов. При этом было бы весьма желательно в несколько раз увеличить диаметр главного зеркала и во много раз снизить стоимость телескопа. Учитывая опыт строительства и эксплуатации «Хаббла», мечта о новых больших космических телескопах выглядела абсолютно нереальной. Поэтому родилась мысль о создании «космических телескопов на Земле».

Чтобы наземный телескоп давал такое же качество изображения, как космический, нужно решить две проблемы: нейтрализовать действие силы тяжести, изгибающей главное зеркало телескопа и несущую его конструкцию, а также нейтрализовать действие атмосферы, искажающей изображения небесных объектов. Обе задачи оказались по плечу современным компьютерам и чутким механическим устройствам. Решение первой задачи — борьба с гравитацией и другими причинами медленных искажений изображения — возложено на систему активной оптики, которая следит за формой главного зеркала. Вторую задачу — борьбу с атмосферным дрожанием — решает система адаптивной оптики, с высокой скоростью управляющая формой одного из вторичных зеркал.

Новые принципы телескопостроения сначала были испытаны на инструментах среднего класса: за последние 20 лет введено в строй несколько телескопов диаметром 3-4 метра, работающих на принципах новой технологии: многозеркальные системы, сборные или тонкие монолитные зеркала, контроль температуры в подбашенном пространстве и т.п. В начале 90-х начался переход к реализации новых принципов на телескопах предельного размера: появились «Кеки», «Очень большой телескоп» (VLT) и вот теперь — «Субару», стоимость которого составила 348 млн. долл. США.

«Субару» превосходен со всех точек зрения: у него большая светосила, высокое угловое разрешение и, как сообщают специалисты, прекрасная точностью ведения. Для непрерывной коррекции формы его весьма гибкого зеркала предназначено более 260 подвижных упоров, смещением которых управляет компьютер. В главном фокусе «Субару» расположена камера, имеющая наибольшее поле зрения среди телескопов 8-метрового класса.

В процессе изготовления телескопа применялись самые современные технологии: компьютерное конструирование и производство механических и оптических частей, их детальная проверка как методами численного моделирования, так и в реальной работе. До сборки все детали «Субару» прошли самое тщательное испытание. Летом 1996 г. механическая часть телескопа была полностью собрана и испытана на заводе фирмы «Хитачи» в г. Осака (Япония); затем ее разобрали и отправили морем на Гавайи.

В это время на вершине Ма-уна-Кеа уже полным ходом шел монтаж башни телескопа. Ее особенностью является управляемый компьютером цилиндрический купол, сконструированный так, что он подавляет тепловую турбулентность воздуха, от которой обычно страдают изображения. В управлении не только инструментом, но и башней также используются новейшие технологии: тонкий компьютерный контроль подкупольного климата дает дополнительные возможности получения предельно качественных изображений.

Для периодического восстановления зеркального покрытия объектива «Субару» на вершину доставлена и установлена в нижнем этаже башни огромная вакуумная камера. По мере надобности главное зеркало и другие оптические элементы будут снимать с телескопа и, поместив в камеру, восстанавливать их отражательные поверхности, испаряя в вакууме различные металлы. Сейчас, в период отладки, главное зеркало покрыто слоем чистого алюминия толщиной 0.1 мкм. Позднее этот слой будет заменен серебряным покрытием, более подходящим для работы в инфракрасном диапазоне.

Во время работы телескопа в подкупольном пространстве не должно быть людей. Сам телескоп и все вспомогательные приборы управляются на расстоянии из специального помещения. Впрочем, с таким же успехом управление «Субару» можно осуществлять из любой точки Земли при помощи Интернета. Для смены приборов в кассегреновском фокусе телескопа и других манипуляций во время наблюдений используются находящиеся внутри башни две тележки-роботы.

«Субару» должен иметь необычайно высокое разрешение в широком спектральном диапазоне, от ближнего ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона. Уже в период опытной эксплуатации он дал изображения с качеством 0.2″. И это без использования системы адаптивной оптики! Но наиболее впечатляющими должны стать результаты его наблюдения в очень важном и малоизученном инфракрасном диапазоне, для работы в котором оптимизирован телескоп.

Источник