Ⓒ CEA/Irfu

ANTARES и Антарес

Антарес, алфа от съзвездието Скорпион е звезда клас М, с други думи червен гигант с относително ниска температура. Според скромните човешки познания за живота на звездите, Антарес е към края на своя живот.

За разлика от него АНТАРЕС е на път да постави едно ново начало в изследванията на Вселената – нов проект, имащ за цел построяването на „обсерватория“ на дъното на Средиземно море. Наименованието му е абревиатура от Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss Environmental RESearch (Астрономия с Неутрино Телескоп и Изследване на Безкрая). Този неутрино телескоп, който е инсталиран на 37 километра от Френския бряг, на дълбочина 2,4 километра, ще има за цел да проникне там, където възможностите на оптическите телескопи се изчерпват.

Поради необикновените способности на неутриното – частичките, които „телескопът“ ще открива, принципът му на действие съществено се отличава от този на конвенционалните телескопи. Неутрино частиците са субатомни частици без заряд и с пренебрежимо малка маса. Липсата на заряд е причина те да не взаимодействат със заобикалящата ги материя, а малката маса ги прави независими от гравитацията. Това дава възможност да се наблюдават с голяма точност обекти, скрити зад “стени” от материя, тъй като неутрино частиците безпроблемно преминават през нея. Фактът, че са толкова асоциални, обаче възпрепятства директното им улавяне. За тяхното откриване се използват излъчванията, които съпътстват случайни сблъсъци с други частици, такива като гама лъчение или радиация на Черенков. Точно радиацията на Черенков е в основата на принципа на работа на телескопа АНТАРЕС. Явлението се изразява в красиво синьо излъчване, което се наблюдава, когато заредени частици преминават през материа със скорост, надвишаваща тази на светлината в материята. Тези условия са изпълнени и при сблъсъка на неутрино с протон в морето, при което се отделя мюон, движещ се със скорост, значително надвишаваща скоростта на светлината в морската вода. Телескопът Антарес улавя именно синьото излъчване, получено в резултат на сблъсъка между неутрино частиците, дошли от космоса и протоните в морската вода. Тъй като подобни срещи между неутрино частици и протони са изключително редки, телескопът се състои от определен брой фоточувствителни елементи, разпределени върху „нишки“, спуснати на определената дълбочина. Елементите са насочени към морското дъно под ъгъл 45 градуса. С това се цели да се избегне максимално естествения фон от мюони, които се отделят при взаимодействието на космическите лъчи с атмосферата на Земята. По този начин се наблюдават само неутрино частиците, които минават през Земята и идват откъм морското дъно.

Надеждите, които се възлагат на проекта са огромни. Освен наблюдението на галактическия център, АНТАРЕС ще има и за задача да разгадае тайната на тъмната материя, която според някои предположения достига до 90% от цялата материя във Вселената. Естествено съществуват и пречки – бързото движение на мюони във водата не е единствения източник на синя светлина в морето. Синьото излъчване на Черенков се получава и при разпадането на радиоактивния калий-40, обясняват от списание Астрономи. Любопитен е и фактът, че определен ензим в морския планктон също поражда излъчване на синя светлина, която според морските биолози играе роля по време размножителните им периоди.

Способностите на обсерваторията, обаче също не са за пренебрегване. Очаква се от това местоположение, тя да покрие повече от 50% от небесната сфера като едновременно с това ще има възможност да наблюдава галактическия център през повече от 2/3 от времето, предвидено за наблюдение. Разделителната й способност също е забележителна – 1/3та от градуса. Тази точност е сравнима с разделителната способност на оптическите телескопи. Един от основните обекти се очаква да бъде гъсто населения със звездни купове галактически център, отвъд който се намира и черната дупка Стрелец А* – същинското сърце на Млечния път. Проектът се финансира от руски и европейски университети и по груби оценки струва около 20 милиона долара. Първият прототип е тестван през 1999 година, а тази година се очаква официалният старт на проекта.