В современной космологии учёные предполагают, что подавляющее большинство галактик окружены огромными, но очень слабыми гало — тонкими, растянутыми структурами из звёзд, газа, тёмной материи. Эти слабоосвещённые компоненты (Low Surface Brightness, LSB) — отдалённые свидетели слияний, гравитационных взаимодействий и истории формирования галактик.
Однако LSB-структуры крайне трудно наблюдать: они часто темнее ночного неба, а стандартные телескопы сталкиваются с рядом проблем — световое загрязнение, рассеяние света внутри оптики, фон от атмосферы, блики — всё это размывает тонкий свет и скрывает слабые объекты. В результате многие потенциальные галактики остаются невидимыми, и мы теряем существенную часть космической «картинки».
Что нового предлагает K-DRIFT pathfinder
Команда инженеров и астрономов из Корейского института астрономии и космических наук (KASI) разработала уникальный компактный телескоп — K-DRIFT pathfinder — специально для глубоких съёмок слабосветящихся структур. Он сочетает сразу несколько важных технических решений:
- В конструкции используется оптика с тремя свободноформующими зеркалами (freeform mirrors), установленных вне оси (off-axis). Такая схема снижает внутренние отражения, светорассеяние и блики, которые в обычных телескопах убивают слабый свет.
- Зеркала изготовлены из термостойкого стеклокерамического материала (Zerodur), а крепление выполнено так, чтобы минимизировать деформации при изменении температуры — это важно для надёжной работы при наблюдениях ночью и на разных сезонах.
- Для защиты от паразитного света перед детектором установлен специальный экран (блэфер), а за фото-регистрацию отвечает чувствительная CMOS-камера, способная фиксировать очень слабое излучение.
В итоге K-DRIFT pathfinder представляет собой компактный (апертура 300 мм) телескоп, но с оптикой, оптимизированной для максимального сбора света и минимального внутреннего шума — идеальный для LSB-астрономии.
Что показали первые испытания
Телескоп был установлен на обсерватории BOAO (Bohyunsan Optical Astronomy Observatory) и прошёл серию тестов в период 2021–2022 годов. Первоначально качество изображения (точнее, ширина функции рассеяния точки — PSF) было достаточно слабым, но после доработки — замены второго зеркала и точной оптики — PSF значительно улучшился (ширина уменьшилась больше чем в два раза). Это обеспечило резкое, чёткое изображение даже очень слабых объектов.
Эксперименты подтвердили, что даже при относительно коротком времени экспозиции (несколько часов) K-DRIFT способен регистрировать освещённость поверхности, соответствующую очень слабым галактическим структурам, что ранее было практически невозможно для телескопов такого размера.
Авторы работы заявляют, что этот прототип доказывает: компактные телескопы с грамотной свободноформовой оптикой могут стать мощным инструментом для изучения самых тусклых и слабоизученных уголков Вселенной — тех, которые до сих пор скрыты за пределами досягаемости традиционной астрономии.
Почему это важно для астрономии и исследований галактик
- Открытие «невидимого» космоса. Благодаря K-DRIFT можно увидеть структуры, которые ранее были за пределами детекции — слабые гало, вытянутые звёздные потоки, реликты слияний. Это даёт представление о том, как галактики растут, как они собираются из меньших компонентов, как распространяется тёмная материя.
- Более доступный подход. Обычно глубокие LSB-исследования требуют крупных телескопов и долгих экспозиций. Компактный K-DRIFT снижает порог входа — что делает такие исследования более доступными для меньших обсерваторий и молодых научных групп.
- Оценка истории и эволюции галактик. Тусклые структуры часто являются «отпечатками» прошлых гравитационных взаимодействий, слияний, приливных разрушений — их изучение помогает восстановить эволюцию галактик, понять, как образовывался современный космический ландшафт.
- Подтверждение концепции новых инструментов. Успех K-DRIFT показывает, что дальнейшая разработка свободноформовой оптики и продуманных конфигураций — верный путь для продвижения глубокого космоса без гигантских затрат.
Что планируется дальше
Проект K-DRIFT не ограничивается прототипом: авторы намерены начать полноценный цикл наблюдений — масштабные съёмки небесной сферы на поиск LSB-галактик, вытянутых структур, тусклых потоков. Это может привести к открытию множества ранее неизвестных галактик, пересмотру представлений о плотности и распределении тёмной материи, а также дать ответы на вопросы о частоте слияний и аккреции в галактиках.
Также перспективен дальнейший технологический рост: улучшение оптики, детекторов, методов калибровки — это позволит добиваться ещё большей чувствительности, приближаясь к пределам наблюдаемого.
Вывод
K-DRIFT pathfinder — значимое техническое достижение, которое открывает новый путь в изучении самых тусклых объектов Вселенной. Его успех показывает: даже компактный телескоп при правильной оптике может конкурировать с крупными обсерваториями в исследовании слабого света.
Это может стать началом новой эры в астрономии — когда «невидимый» космос перестанет быть недоступным, и мы сможем увидеть то, что до сих пор скрыто от глаз, но оставляет бесценные записи о прошлом Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам https://phys.org/news/2025-12-drift-pathfinder-compact-telescope-faint.html
