Кіріспе

1970 жылдардың басында Нью-Йорктегі Годдард Ғарыш зерттеулер институтының астрономы Патрик Таддеус астрономия саласындағы ғасырлар бойғы дәстүрді бұзып, Галилейден бері қалыптасқан үрдіске қарсы шықты. Ол бүкіл Самағайдың картасын жасау жөніндегі қарапайым жобаны ілгерілету үшін үлкен телескоптың қажеті жоқ екенін, тіпті оны пайдаланудан бас тартқанын мәлімдеді. Оған кішкентай телескоп керек болды. Көлемді, күрделі және қымбат телескоптардың пайда болу дәуірінде Таддеус кішкентай, салыстырмалы түрде арзан құрал жасауды қалады, оны ол және оның әріптестері дербес құрастырды.

Мақсаты

Ядролық қышқылдар мен ақуыздарды жасуша ішінде көру мүмкін емес, сондықтан олардың құрылымын көрсету үшін бір тамшы бояу қолдану керек. Осыған ұқсас жағдай жұлдыздардың ең тығыз пайда болатын аймақтарында да кездеседі. Басым молекула – молекулалық сутегін де көруге болмайды. – Патрик Таддеус, Марсия Бартусякпен «Жұма күнгі әлем» бағдарламасында айтқан сөзі. Жұлдызаралық көміртек оксиді, көбінесе көрінбейтін молекулалық сутегінің ең жақсы жалпы белгісі болып табылады, ал молекулалық сутегі молекулалық бұлттардың массасының көп бөлігін құрайды. Сутек – ғаламдағы ең қарапайым және кең таралған элемент, ал молекулалық сутек – ең көп таралған молекула. Өкінішке орай, әдеттегі жұлдызаралық жағдайларда молекулалық сутек радио немесе миллиметрлік толқындарда сәуле шығармайды. Бірақ, молекулалық бұлттардағы екінші ең көп таралған компонент – көміртек оксиді – миллиметрлік толқындардың бай және күшті спектріне ие және молекулалық сутегімен шамамен 1:100,000 тұрақты қатынаста сақталатын сияқты. Осы себепті көміртек оксиді көзге көрінбейтін молекулалық сутегінің стандартты белгісі немесе "із" болып табылады, ол молекулалық массаның көп бөлігін құрайды.

Жетістіктер

Осы уақытқа дейін осы телескоптармен жүргізілген бақылаулар немесе құралдық жұмыстар негізінде барлығы 24 докторлық диссертация жазылды. 1,2 метрлік телескоп молекулалық бұлттар (МБ) туралы төмендегі маңызды жалпы тұжырымдардың барлығында маңызды немесе үстем рөл атқарды. Олардың көпшілігі қазіргі таңдағы дәстүрлі көзқарас саналады, бірақ кейбіреулері бастапқыда даулы болды (мысалы, алып молекулалық бұлттардың болуы, олардың жасы және спиральді қолдармен шектелуі). 1977 ж.: Көміртек монооксиді молекулалық бұлт массасын анықтау үшін ең жақсы жалпы қолданылатын индикатор болып табылады. 1977 ж.: Галактикалық көміртек монооксидінің эмиссиясы R~4 кпк радиустағы кең "молекулалық сақинада" ең жоғары деңгейге жетеді. 1977/1994 ж.: Молекулалық бұлттар негізінен ~100 пк ені бар жұқа Гаусс қабатымен шектеледі, бірақ ~3 есе кеңірек әлсіз қабат та бар. 1980/1983 ж.: Молекулалық бұлттар галактикалық спиральдық құрылымды анықтау үшін өте жақсы индикаторлар болып табылады. 1980 ж.: Молекулалық бұлттар салыстырмалы түрде аз өмір сүретін галактикалық объектілер. 1982/1983 ж.: Молекулалық бұлттардың массалық спектрі тік, массаның көп бөлігі ең ірі бұлттарда шоғырланған. 1983 ж.: Көміртек монооксиді, HI және диффузиялық гамма-сәуле шығарылымдарының салыстыруы көміртек монооксидін молекулалық массаны анықтау үшін ең жақсы ірі масштабты калибрлеуді қамтамасыз етеді. Осы мақалада "X-фактор" термині қолданылды. 1985/1989/1991 ж.: Молекулалық бұлттар оптикалық және жақын инфрақызыл диапазонда қара бұлттар болып көрінеді. 1986 ж.: Бір миллионнан астам күн массасын қамтитын алып молекулалық кешендер – кейбір ғалымдардың айтуынша кинематикалық артефакт емес, галактиканың кез келген жерінде анықталатын нақты объектілер. 1988 ж.: Күннің айналасындағы жұлдызаралық газдың шамамен жартысы молекулалық түрде. 2008 ж.: Жұмбақ Expanding 3 кпк қолдың Галактикалық орталықтың қарама-қарсы жағында алыс 3 кпк симметриялық әріптесі бар. 2011 ж.: Scutum–Centaurus спиральді қолы галактиканың орталық таяқшасының соңынан сыртқы жиегіне дейін шамамен 360 градусқа дейін созылады.

Қызметкерлер

Профессор Патрик Таддеус (Гарвард университетінің қолданбалы астрономия профессоры Роберт Уилер Уилсон, зейнеткер; Смитсондағы астрофизикалық обсерваторияның аға ғалымы), миллиметрлік толқын тобын басқарып келген болатын, 2017 жылғы 28 сәуірде қайтыс болды. Том Дейм (Смитсондағы астрофизикалық обсерваторияның радиоастрономы; Гарвард университетінің астрономия лекторы) соңғы он жыл бойы телескоптық бақылауларды үйлестіріп келді. Сэм Палмер (Смитсонов астрофизикалық обсерваториясының электроника инженері; Гарвард университетінің астрономия лекторы) телескоптың аппараттық құралдарын күтіп-жөндеуді жалғастыруда.

Тарих

Радиотелескоптардан алынған деректерді салыстыру және біріктіру, әдетте, ажыратымдылығы, сезімталдығы және калибрлеуінің өзгешелігіне байланысты қиынға соғады. Бірақ егіз мини телескоптары бүкіл Құс жолының, тіпті аспанның біркелкі суперсәулелік карталарын жасау үшін бесiнше бұрын-соңды болмаған мүмкіндік береді. Суперсәулелік техника болмаса, егіз мини телескоптарының мұндай үлкен аумақты картаға түсіруіне ондаған жылдар қажет болар еді. Бір доғалық минут сәулелі екі телескоп (мысалы, Кит Пиктегі антенна) осы жұмысты екі ғасырдың ішінде аяқтауға шамасы келмес еді. Том Дам, Sky & Telescope.

1974 жылы Таддеус және оның әріптестері жасаған телескоп 1986 жылы CfA-ға көшірілгенге дейін Манхэттендегі Колумбия университетінің шатырынан жұмыс істеді. Оның егіз құралы Колумбияда құрастырылып, 1982 жылы Чилидегі Серро-Тололо Америкааралық обсерваториясына жеткізілді. Көміртек моноксидінің байқаулары арқында ғарыштағы молекулалық газдың күдірленгеннен гөрі әлдеқайда көп екені анықталды. Бастапқыда Таддеус және оның әріптестері Кен Таккер мен Марк Катнер Техастың батысындағы Макдональд обсерваториясындағы он алты футтық радиотелескопты пайдаланып көміртек моноксидінің картасын жасауды бастады. Олар бақылап отырған бұлттардан (Орион тұмандығы және Ат басы тұмандығы) бастап, көміртек моноксиді жоқ жерге дейін картаға түсіруді жоспарлады. Бірақ олар картаға түсірілуі керек көптеген нәрсе бар екенін жақын арада түсінді, және оны сол телескоппен жасауға көп жылдар қажет болар еді. Бұл үлкен телескоп әрбір байқау кезінде аспанның өте шағын бөлігін ғана көре алатын. Сондықтан Таддеус және оның әріптестері бүкіл галактиканы көміртек моноксиді арқылы картаға түсіруге арналған радиотелескопты жасады. "Mini" салыстырмалы түрде кішкентай тарелкемен және осылайша шамамен 1/8 градусқа тең салыстырмалы түрде үлкен сәуле кеңдігімен жасалған, оны кең бұрышты линзаға теңеуге болады. Бұл жаңа құралмен аспанның үлкен бөліктерін салыстырмалы түрде аз уақытта картаға түсіру мүмкін болды. Келесі бірнеше жыл ішінде Орион тұмандығынан күткеннен әлдеқайда алысқа созылған молекулалық бұлттар мен жіптер желісі ашылды. Аймақ өте үлкен болғандықтан, Таддеус пен Дам (кейіннен Колумбия тобына қосылған) оларға үлкен суретті жылдам көрсетуге болатын тіпті кішкентай телескоп болғанын қалаған. Бірақ кішкентай телескопты жасаудың орнына, олар мини телескоптың басқару бағдарламасына қарапайым өзгеріс енгізуді шешті. Аспандағы бір нүктеге бағыттаудың орнына, олар телескоп антеннасын 4x4 тордағы он алты нүктеден тұратын шаршы массив арқылы жылжытты. Нәтижесінде, мини телескопы жарты градус сәулелі кішкентай антеннаны имитациялады. Нью-Йорктан бүкіл галактиканы көру мүмкін болмағандықтан, олар оңтүстік аспанды бақылау үшін Чилидегі Серро Тололоға егіз мини телескопын жіберді. Суперсәулелік техниканы қолдана отырып, он жылдық карта жасаудан кейін, Дам мен Таддеус галактиканың CO бойынша алғашқы толық картасын жасады, ол 7700 шаршы градустан астам (аспанның шамамен бестен бір бөлігі) және 31000-нан астам жеке байқауды қамтыды. Карта молекулалық газдың таралуын аспан жазықтығында ғана емес, сонымен қатар радиалды жылдамдықта да көрсетті. Байқалған жылдамдықтардың кең таралуы негізінен галактиканың дифференциалдық айналуынан туындайды. 2011 жылы Дам мен Таддеус 21 см зерттеулерінде Scutum Centaurus Arm-ның үлкен кеңейтілуіне нақты дәлелдер тапты, бұл галактикалық штанганың соңынан созылатын екі негізгі спиральді қолдың бірі. "Сыртқы Scutum Centaurus қолшамасы" Күн орбитасынан әлдеқайда алыс, галактиканың алыс жағында, шамамен 21 кпс қашықтықта орналасқан. CfA 1,2 м телескопы осы уақытқа дейін қолдағы HI шыңдарымен байланысты 22 ерекше алып молекулалық бұлтты анықтады, және 2013 жылдың күзінде бүкіл қолдың ірі, бейтарап көміртек моноксиді зерттеуі басталды; оны аяқтауға шамамен 2 жыл қажет болады деп күтілуде.