To ten czas w roku, kiedy będziemy wyglądać Pierwszej Gwiazdki. Przy tej okazji zapraszamy do odwiedzenia wyjątkowego miejsca, gdzie gwiazdy widać... najlepiej na Ziemi. Należące do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) Obserwatorium Paranal powstało na pustyni Atakama w Chile. To niezwykłe, prawdopodobnie najsuchsze miejsce na Ziemi, gdzie chmury utrudniają obserwacje nieba tylko przez kilkadziesiąt dni w roku. Dodatkowo jeszcze miejsce jest odległe od miast i innych poważnych źródeł zanieczyszczenia światłem, co sprawia, że niebo jest tam wyjątkowo ciemne. Dzięki temu nawet gołym okiem widać tam tysiące gwiazd. I kilka galaktyk.
- Atakama to światowa mekka astronomii dzięki wyjątkowo ciemnemu, przejrzystemu niebu i unikalnym warunkom klimatycznym.
- ESO zarządza tam obserwatoriami Paranal i La Silla oraz buduje gigantyczny teleskop ELT, oferując około 310-320 idealnych nocy do obserwacji rocznie.
- Zaawansowana technologia i stały monitoring pozwalają na wybór najlepszych momentów do badań, maksymalizując efektywność obserwacji.
- Bądź na bieżąco! Wejdź na stronę główną RMF24.pl.
Wyjątkowe warunki klimatyczne sprawiły, że od wielu lat w tym właśnie rejonie powstają obserwatoria astronomiczne. Samo Europejskie Obserwatorium Południowe zarządza tam światowej klasy obserwatoriami Paranal i La Silla, buduje nowy gigantyczny teleskop ELT na Cerro Armazones, współpracuje też z naukowcami z USA i Japonii w sieci radioteleskopów ALMA. To właśnie w tych miejscach, położonych na wysokościach przekraczających 2500 metrów n.p.m., naukowcy mają do dyspozycji niebo, które przez większą część roku pozostaje niemal idealnie przejrzyste.
Jak podkreśla fizyk atmosfery i astronom ESO Angel Otarola, to właśnie te warunki sprawiają, że Atacama jest dziś światowym centrum astronomii. Ciemne i spokojne niebo jest dla naukowców najcenniejsze, bez niego prowadzenie w tym miejscu najbardziej zaawansowanych badań Wszechświata nie byłoby możliwe.
Zespół atmosferyczny ESO nieustannie monitoruje warunki meteorologiczne i atmosferyczne, wybierając chwile, kiedy wilgotność i naturalna turbulencja powietrza jest minimalna. Na Atakamie sprzyja temu unikatowy układ klimatyczny: zimny ocean u wybrzeży Chile powoduje powstawanie inwersji temperatury, która skutecznie blokuje napływ wilgoci znad Pacyfiku. Od drugiej, wschodniej strony napływ wilgotnego powietrza znad Argentyny i Brazylii blokują Andy. Wilgotność jest tam rekordowo niska - idealna dla obserwacji w podczerwieni.
Stan atmosfery jest dla nas niezwykle ważnym parametrem przy planowaniu obserwacji naukowych - podkreśla Angel Otarola. W Europejskim Obserwatorium Południowym aż 80 proc. obserwacji prowadzonych jest w tzw. trybie serwisowym, czyli przez wykwalifikowany personel placówki. Tylko 20 proc. obserwacji realizują sami astronomowie, którzy przyjeżdżają na miejsce. Taki model pracy pozwala na dynamiczne zarządzanie kolejką zadań każdej nocy - wybierane są te obserwacje, które najlepiej pasują do aktualnych warunków atmosferycznych lub mogą na nich najwięcej zyskać.
Aby to było możliwe, ESO dysponuje zaawansowaną aparaturą do monitorowania nieba. To właśnie ciemne i ciche niebo jest naszym najcenniejszym zasobem - podkreśla Otarola. Jeśli dla firmy wydobywczej najważniejszy jest wysoki procent minerału w złożu, a dla producenta owoców - jakość plonów, to dla astronomów wszystko sprowadza się do widoku nieba - dodaje.
ESO wybiera lokalizacje swoich obserwatoriów na podstawie szczegółowych badań warunków atmosferycznych na całym świecie. Chcemy maksymalizować liczbę bezchmurnych nocy, dlatego wybieramy miejsca, gdzie naturalna turbulencja atmosferyczna jest już niska, a następnie dodatkowo ją niwelujemy dzięki technologii adaptacyjnej optyki - tłumaczy astronom.
W praktyce oznacza to, że aż 77-80 proc. nocy w pustyni Atakama spełnia warunki "fotometryczne" - są całkowicie bezchmurne i spokojne. To daje około 280 idealnych nocy rocznie.
Jeśli doliczyć noce z cienkimi chmurami typu cirrus, przez które wciąż można prowadzić obserwacje gwiazd, w tym na przykład obserwacje spektroskopowe, dostajemy dodatkowe 10 procent. W ten sposób liczba użytecznych nocy wzrasta do 310-320 w roku, czyli nawet 90 proc. wszystkich nocy. To unikatowe warunki na skalę światową.
Z naszego obserwatorium widać tysiące gwiazd. W miastach, od tych liczących sobie setki tysięcy mieszkańców, po mililionowe jak Santiago, zobaczymy zaledwie kilkadziesiąt, może sto gwiazd. Tutaj, w widzialnym zakresie, możemy w sumie dostrzec pięć, sześć tysięcy gwiazd, a w każdej chwili mniej więcej dwa tysiące - podkraśla chilijski astronom.
Widzimy też bardzo słabe, naturalne światło - na przykład poświatę powstałą w wyniku rozpraszania światła słonecznego przez pył międzyplanetarny - mówi.
ESO prowadzi obserwacje z kilku miejsc w Chile: Paranal, ALMA na zachodnich stokach Andów, a pierwsze obserwatorium powstało już w latach 60. XX wieku, 800 km na południe od obecnej lokalizacji. W Paranal działają cztery główne teleskopy i około 15 instrumentów naukowych, co pozwala na prowadzenie różnorodnych badań - od obrazowania po spektroskopię. Budujemy także nowe obserwatorium Cherenkov Telescope Array, co jeszcze bardziej podnosi rangę tego regionu dla światowej astronomii - podkreśla Otarola - Przyszłość astronomii jest właśnie tutaj, na Atakamie.
Ciemne i ciche niebo jest niezbędne do obserwacji bardzo słabych obiektów, które często są widoczne tylko przez kilka godzin w roku. Jeśli niebo jest zbyt jasne, potrzebujemy więcej czasu, by uzyskać sygnał z tych obiektów, a nie zawsze możemy sobie na to pozwolić - tłumaczy chilijski naukowiec.
Niestety, nawet na pustyni Atakama astronomowie muszą mierzyć się z rosnącym problemem zanieczyszczenia światłem. W regionie Antofagasta, gdzie znajduje się Paranal, głównym źródłem zanieczyszczenia jest miasto Antofagasta oraz kompleksy górnicze i inne przemysłowe instalacje, nawet oddalone o 300 km. Według raportu włoskiego astronoma Fabio Falchi, Paranal jest na poziomie 1 proc. sztucznego zanieczyszczenia światłem. Zero byłoby ideałem, ale 1 proc. to wciąż bardzo niski poziom. Jednak od 2012 roku, gdy wynosił on 0,3 proc., wzrósł do obecnych 1-1,2 proc. w zaledwie 12-13 lat. Pojawiło się też nowe zagrożenie ze strony planowanego w poblizu kompleksu przemysłowego INNA.
ESO prowadzi stały monitoring jasności nieba za pomocą specjalistycznych kamer i sensorów. Im wyższa wartość w pomiarach, tym ciemniejsze niebo. Najciemniejsze regiony to te z dala od źródeł zanieczyszczenia, ale w kierunku horyzontu, zwłaszcza w stronę miast i kopalń, niebo staje się coraz jaśniejsze. Głównymi "winowajcami" są rosnące miasta, przemysł wydobywczy oraz coraz liczniejsze projekty energii odnawialnej, które wymagają nocnego oświetlenia infrastruktury. Chcemy, by normy środowiskowe były rozsądne i zgodne z potrzebą ochrony ciemnego nieba na dziesięciolecia - myślimy o 50 latach działalności obecnych i przyszłych obserwatoriów - podkreśla Angel Otarola.