Lar Questões Astrônomo do Chile. No paraíso astronômico

Astrônomo do Chile. No paraíso astronômico

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"Em três anos. Após a absurda morte acidental do conde, ela se casou. E ela recuperou o título, perdeu posição, riqueza e um estilo de vida decente. Ela se estabeleceu em um castelo perto de Paris. Pequeno, aconchegante, com espírito de antiguidade e progresso. Uma escolta de criados, uma carruagem magnífica, alguns carros, trotadores selecionados no estábulo. E um enorme parque-jardim onde aprendeu sozinha a caminhar...

Candidato em Ciências Físicas e Matemáticas Kirill Maslennikov, Observatório Pulkovo (São Petersburgo)

Sou um astrônomo-observador profissional no Observatório Pulkovo. Ao longo dos anos de trabalho, tive a sorte de realizar observações em diversos instrumentos, incluindo o maior do mundo na época de sua construção, o BTA (Large Azimuth Telescope, Observatório Astrofísico Especial da Academia Russa) de 6 metros. de Ciências, Norte do Cáucaso) e o maior da Eurásia, também na época de sua construção, telescópio refletor de 2,6 metros em homenagem a G. A. Shain (ZTSh, Observatório Astrofísico da Crimeia). Visitei lugares famosos pelo seu astroclima como os observatórios no planalto Maidanak (Uzbequistão) e nas montanhas Pamir no Tajiquistão: Sanglokh e Shorbulak. E, no entanto, visitar o Cerro Paranal e o planalto do Chajnantor foi inesquecível para mim. Espero transmitir esta impressão – pelo menos em parte – aos leitores. Parece-me que muitos estarão interessados ​​​​em saber como é um verdadeiro observatório moderno.

Um sistema único de quatro lasers da “unidade” do VLT, que cria até quatro “estrelas” artificiais para o sistema de óptica adaptativa a uma altitude de 90 km. Foto: ESO.

Panorama do Observatório de La Silla. Foto de Kirill Maslennikov.

Telescópio principal do Observatório de La Silla, o diâmetro do espelho principal é de 3,6 m. Foto: ESO.

Telescópio de novas tecnologias, o diâmetro do espelho principal é de 3,6 m. Está localizado em um pavilhão retangular móvel que gira com ele. Este telescópio foi o primeiro a implementar o princípio da óptica ativa. Foto: ESO.

O espectrógrafo HARPS no Observatório de La Silla é um dos instrumentos astronômicos operacionais mais famosos do mundo. Foto: ESO.

Um dos quatro telescópios auxiliares do VLT com um espelho de 1,8 m de diâmetro. Ele pode viajar sobre trilhos. Foto de Kirill Maslennikov.

Uma das quatro “unidades” principais são os telescópios que compõem o complexo do VLT. O diâmetro do espelho principal de cada “unidade” é de 8,2 m. Foto: ESO.

Canais de fibra óptica em túneis subterrâneos. Através destes canais, todos os fluxos de radiação recebidos por cada um dos telescópios são reduzidos a um receptor. Isso permite que todos funcionem como um megatelescópio ou como interferômetro. Foto de Kirill Maslennikov.

O laser “unitário” do VLT cria uma “estrela” artificial a uma altitude de 90 km, com a ajuda da qual é medido o perfil de turbulência atmosférica para um sistema de óptica adaptativa que permite corrigir distorções de imagem. Foto: ESO.

Imagens de Netuno do VLT com (esquerda) e sem correção adaptativa (centro), ao lado de uma imagem reduzida do Telescópio Espacial Hubble (direita). Foto: ESO.

Câmera de imagem ao vivo OmegaCam. Consiste em 32 matrizes CCD. Foto: ESO.

Sob a cúpula de vidro do hotel La Residencia existe um jardim de inverno e uma piscina. Foto de Kirill Maslennikov.

Hotel "La Residencia" no sopé do Cerro Paranal, onde reside o pessoal do observatório. O prédio de quatro andares parece estar imerso na encosta da montanha. Foto: ESO.

ALMA é um radiotelescópio composto operando em modo interferométrico, composto por cinquenta e quatro antenas parabólicas de 12 metros e doze antenas parabólicas de 7 metros. Foto: P. Horálek/ESO.

As antenas parabólicas de 100 toneladas são transportadas de um lugar para outro por um transportador de 28 rodas projetado especificamente para o ALMA. Foto: ESO.

Ciência e vida // Ilustrações

Um resultado científico impressionante do telescópio ALMA é uma imagem do sistema planetário em formação em torno da estrela HL Tauri em ondas milimétricas (as cores da imagem são relativas). A estrutura do disco protoplanetário e as lacunas nele, aparentemente correspondendo às órbitas dos planetas em condensação, são claramente visíveis. A distância até a estrela é de 450 anos-luz. Ilustração: ESO.

Mas primeiro precisamos esclarecer duas questões. Primeiro: que tipo de organização é o ESO, unindo os astrónomos europeus (embora sem a Rússia, para meu grande pesar, parece-me, para ambos os lados)? E segundo: por que foi necessário construir observatórios indescritivelmente caros do outro lado do globo, no Chile, para observar as estrelas, que são visíveis de qualquer outeiro à noite? Ambas as questões estão intimamente relacionadas.

O astroclima único do Chile e a criação do Observatório Europeu do Sul

Na década de sessenta do século passado, a maior revolução desde a época de Copérnico ocorreu na astronomia (ainda está em andamento). Por um lado, tornou-se possível observar objetos excepcionalmente fracos e distantes, por outro lado, ondas infravermelhas e ultravioletas foram adicionadas às ondas ópticas tradicionais, e atrás delas já se aproximava uma transição para outras faixas espectrais; A astronomia estava se tornando onipresente. Ao mesmo tempo, ficou claro que a obtenção de dados astronômicos únicos requer uma combinação bastante rara de fatores geográficos e climáticos. E, por mais caro e problemático que fosse, tivemos que procurar ao redor do mundo por lugares raros onde:

O tempo nublado seria raro;

O ar estaria limpo, livre de aerossóis e calmo, com o mínimo de turbulência possível;

Não haveria fontes de iluminação artificial – “poluição luminosa” – por perto.

A combinação de todos esses fatores foi chamada de “astroclima”, e expedições equipadas com equipamentos especiais de medição começaram a ser enviadas em busca de locais com bom astroclima. Um grande telescópio é um instrumento caro, e instalá-lo em um local onde será usado sem entusiasmo é simplesmente jogar dinheiro fora.

Descobriu-se que existe uma região especial no mundo com um astroclima incomum: os Andes chilenos na América do Sul. O Chile é uma faixa da costa do Pacífico que se estende por aproximadamente 4.500 km de norte a sul e apenas 400 km de leste a oeste. Uma jovem cadeia vulcânica se estende por quase toda a sua extensão, bloqueando o caminho das massas de ar do Oceano Pacífico. A metade norte do Chile é quase inteiramente ocupada pelo deserto mais alto do mundo - o Atacama. Todos os parâmetros astroclimáticos aqui revelaram-se extremamente favoráveis: um número fantástico de noites claras por ano (apenas cerca de 10% do período noturno é impróprio para observações); altíssima transparência óptica do ar e completa ausência de “poluição luminosa” (não há grandes áreas povoadas no Atacama); atmosfera incrivelmente calma (o tamanho típico do “disco de jitter”, ou seja, o tamanho angular do ponto no qual a turbulência atmosférica desfoca a imagem pontual de uma estrela, é geralmente menor que um segundo de arco aqui - três a quatro vezes menos que em condições médias) e, finalmente, umidade do ar extremamente baixa (apenas 0,1-0,2 mm de água precipitada na coluna de ar versus a média de várias dezenas de milímetros).

Com isso, os astrônomos migraram para o Chile, onde expedições de países do Novo e do Velho Mundo identificaram diversos locais para a construção de observatórios. Mas um grande observatório moderno, localizado numa área remota, deserta e muitas vezes inacessível, simplesmente em termos do volume de obras e infra-estruturas associadas, é uma instalação muito cara. E se você adicionar a essas despesas o custo para o qual o observatório está sendo construído - instrumentos astronômicos gigantes, os valores resultantes chegam a bilhões de dólares. Nenhum país da Europa poderia ou pode permitir-se isto. Foi assim que surgiu a ideia do Observatório Europeu do Sul (ESO): uma organização que pudesse acumular fundos de países europeus interessados ​​para construir observatórios na “terra prometida” dos astrónomos.

Essa ideia valeu a pena. Em 1962, a Declaração sobre a Criação do ESO foi assinada por representantes de cinco países; agora tem dezesseis membros. Em cinquenta e seis anos, o ESO abriu três observatórios no Chile que se tornaram os principais centros de investigação do mundo, e está agora a construir um quarto, que dentro de seis anos albergará o maior telescópio óptico da história.

Vale a pena notar que o ESO presta grande atenção à familiarização do público com os resultados do seu trabalho. Tais atividades científicas e educacionais são chamadas em inglês de “atividades de divulgação pública” – o equivalente russo exato deste conceito aparentemente não existe, e não por acaso. Nos nossos institutos científicos, não é habitual informar regularmente o público em geral sobre o progresso da investigação e, claro, é mostrado às autoridades académicas “o produto cara a cara”. E no Ocidente esta é uma prática comum, pelo menos no campo da astronomia e da investigação espacial. Tanto o Telescópio Espacial Hubble como a Agência Espacial Europeia emitem comunicados de imprensa semanais. A existência de um tal sistema de “propaganda” é importante porque todos estes grandes institutos científicos existem com o dinheiro dos contribuintes e, para que os fundos continuem a ser atribuídos a projectos científicos extremamente dispendiosos, os investigadores têm de “anunciar” as suas realizações em todos os lugares. maneira possível.

O website do ESO (www.eso.org) é impressionante e está disponível em quase trinta línguas. Graças aos esforços do autor deste artigo, a versão russa do site do ESO existe há sete anos (https://www.eso.org/public/russia). O ESO, com razão, posiciona-se como um dos centros astronómicos do mundo; para traduzir comunicados de imprensa semanais sobre as últimas conquistas e notícias do ESO para todas estas línguas, existe uma equipa de voluntários chamada Rede ESO - ESON. Como membro do ESON, recebi um convite para visitar os observatórios do ESO.

Observatório de La Silla

E então chegou um momento emocionante quando notei as cúpulas brancas dos telescópios em um pico distante. Olá La Silla! Esta montanha, a 150 km da cidade de La Serena, foi o primeiro ponto escolhido na década de 60 por expedições de astrónomos europeus para instalar os telescópios do ESO. Ao nos aproximarmos, avistamos no pico vizinho de Las Campanas as torres de outro grande observatório - o Carnegie Institution (EUA). Existem dois telescópios com um espelho principal de 6,5 m de diâmetro e já foi iniciada a construção de um instrumento gigante com uma abertura de 25 m, que na próxima década será aparentemente o terceiro maior do mundo (depois do E-ELT e o Telescópio de Trinta Metros).

La Silla parece bastante tradicional: toda uma família de torres de diferentes tamanhos e formatos. O “calibre principal” do observatório - um telescópio com espelho principal com diâmetro de 3,6 m - é bastante grande para os padrões do século passado, mas para os padrões atuais é bastante médio. Ainda assim, existem dois instrumentos lendários em La Silla dos quais vale a pena falar.

Um deles é o famoso NTT, o New Technology Telescope, que apareceu aqui em março de 1989. Seu tamanho não surpreende a imaginação (seu espelho principal também tem 3,6 m de diâmetro), mas foi nele que no início da década de 1990 foram testadas uma série de descobertas revolucionárias na construção de telescópios. É montado segundo o princípio do altazimute, ou seja, pode ser girado tanto em altura quanto em azimute (embora nosso BTA de 6 metros tenha sido pioneiro nisso). Mas ele não está colocado em uma torre comum com cúpula giratória, mas em um pavilhão retangular móvel, integrado ao telescópio e girando com ele. Graças a isso, o espaço sob a cúpula desapareceu e com ele a eterna preocupação dos astrônomos em reduzir os fluxos turbulentos de ar nele, que reduzem a qualidade das imagens. Para o pequeno espaço restante no interior do pavilhão, foi possível projetar um sistema de ventilação em que a turbulência praticamente desapareceu. O espelho principal do telescópio difere dos espelhos gigantes massivos comuns em sua espessura: apenas 24 cm, 15 vezes menor que o diâmetro! Isto não só tornou o telescópio muito mais leve, mas, o mais importante, tornou possível implementar o princípio da óptica ativa pela primeira vez na astronomia. Na parte traseira, 75 microdrives eletromecânicos - “atuadores” - são montados na espessura do espelho, com a ajuda dos quais é possível alterar a curvatura da superfície do espelho em escala microscópica. Desta forma, é possível compensar constantemente as distorções na forma da superfície do espelho causadas por fatores que mudam relativamente lentamente: deformações de temperatura, deflexões devido à orientação variável da gravidade em diferentes posições do espelho, etc. qualidade da imagem produzida pelo telescópio. Agora, sistemas ópticos ativos e espelhos finos e flexíveis são usados ​​em quase todos os grandes telescópios.

Se o NTT é mais um monumento histórico, embora as observações sobre ele continuem, então a segunda “maravilha do mundo” em La Silla, o espectrógrafo HARPS, é um dos instrumentos astronômicos operacionais mais famosos do mundo. Ele é chamado de “caçador de planetas”. Ele detém o recorde absoluto do número de exoplanetas descobertos pelo método da velocidade radial e da precisão das medições de velocidade. A ideia do método é simples: se uma estrela tem um planeta, então, girando em sua órbita, ela atrai a estrela para si, fazendo com que a estrela se desloque - não muito, claro, já que sua massa é muito maior que a massa do planeta. É quase impossível notar esses deslocamentos diretamente, pela mudança nas coordenadas da estrela - eles são muito pequenos. Mas os deslocamentos Doppler das linhas no espectro de uma estrela - para o lado vermelho, quando o planeta “puxa” a estrela para longe de nós, ou para o azul, quando a puxa em nossa direção - acaba sendo perceptível! É aqui que entram em jogo os excelentes parâmetros deste espectrógrafo - ele é capaz de registar a velocidade de uma estrela a 0,5-1,0 m/s, o que corresponde, por exemplo, à velocidade a que um bebé de um ano engatinha. no chão. Essa precisão fantástica é alcançada por meio de uma série de truques técnicos especiais, dos quais os mais simples são colocar o espectrógrafo em uma câmara de vácuo e resfriar profundamente os elementos sensíveis à luz.

Claro, o HARPS é um instrumento magnífico e La Silla é um observatório grande e moderno. Mas não era preciso atravessar o oceano para ver algo assim - existem tais observatórios na Europa. Mas, se você dirigir mais 600 km ao norte, nas profundezas do deserto do Atacama, você se encontrará em uma era diferente de desenvolvimento da tecnologia astronômica. Aqui, no topo do Cerro Paranal, está instalado um Very Large Telescope, VLT (Very Large Telescope), criado pelos esforços conjuntos da ciência e da indústria europeias.

Observatório do Paranal

O topo da montanha foi cortado e transformado em uma plataforma plana de concreto. Nele há quatro torres retangulares futurísticas, dispostas assimetricamente, mas em uma determinada ordem: três em linha, uma na lateral. Ao observá-los, vem à mente o epíteto “ciclópico” - talvez porque o Ciclope seja famoso por seu único olho, e dentro de cada torre há um “olho” gigante: um refletor altazimutal com um espelho principal de pouco mais de 8 m de diâmetro. diâmetro. Estas são “unidades” - os principais telescópios do complexo. Além deles, existem mais quatro telescópios auxiliares com espelhos de 1,8 m de diâmetro. Eles são instalados em cúpulas esféricas compactas que podem viajar ao longo de trilhos retos colocados na plataforma. Num edifício separado - Painel de controle central. Tudo isso junto é um Telescópio Muito Grande.

O “truque” principal é que os oito telescópios do complexo podem funcionar tanto individualmente (o que por si só não surpreende) ou em diversas combinações, a ponto de todos juntos poderem formar um único megatelescópio. Para isso, canais de fibra óptica são colocados em túneis subterrâneos. Com a ajuda deles, todos os fluxos de radiação recebidos por cada um dos telescópios são reduzidos a um receptor. Isso acontece em dois modos. Você pode simplesmente mesclar todos os fluxos, aumentando a intensidade da radiação recebida e, assim, registrando objetos mais fracos. Mas neste caso, as informações sobre a fase das ondas de luz serão perdidas. Mas se esta informação for preservada, acontece que todos os espelhos que recebem radiação servem como fragmentos da mesma pupila gigante. E seremos capazes de distinguir detalhes da imagem muitas vezes mais finos do que aqueles obtidos com um telescópio separado, já que muitas vezes a distância entre os espelhos desses telescópios (o tamanho da nossa pupila gigante) é maior que o diâmetro de um espelho separado. Estas são as leis da óptica física: devido à difração nas bordas da pupila, o telescópio constrói uma imagem da estrela não na forma de um ponto, mas na forma de um disco de tamanho finito, rodeado por anéis concêntricos de diminuindo o brilho. O tamanho deste disco é inversamente proporcional ao diâmetro da pupila.

Para que todos os espelhos realmente façam parte de uma única pupila, é necessário garantir que todos os quatro sinais cheguem ao receptor na mesma fase. A fase pode ser ajustada aumentando ou diminuindo os caminhos ópticos dos sinais. Mas isso deve ser feito com grande precisão, porque o comprimento de onda da luz na faixa visível é meio milésimo de milímetro. Portanto, as menores mudanças de temperatura ou vibrações podem interromper o faseamento.

O método que acabei de descrever é chamado de interferometria óptica, e vários telescópios formando um único instrumento são chamados de interferômetros. Assim, o VLT pode operar no modo VLTI: Very Large Telescope Interferometer. É para a implementação deste modo que se prevê a possibilidade de movimentação de telescópios auxiliares ao longo dos trilhos: afinal, a resolução máxima não é alcançada em todo o campo, como aconteceria se tivéssemos um enorme espelho contínuo real, mas apenas ao longo do eixo que conecta os espelhos individuais. Os telescópios móveis permitem orientar este eixo de forma que passe pelos detalhes estruturalmente importantes do objeto observado.

Aqui está apenas um exemplo das observações delicadamente precisas feitas através da interferometria: os resultados das medições do movimento das estrelas nas imediações de um buraco negro supermassivo gigante escondido no centro da nossa Galáxia, publicados no verão de 2018. Há muito que se suspeita que existe um buraco negro com uma massa de cerca de 4 milhões de sóis no centro da Galáxia, em particular devido à poderosa radiação de raios X proveniente de lá. Mas na óptica e na faixa do infravermelho permanece invisível, e o único efeito óptico pelo qual revela a sua presença são as trajetórias das estrelas próximas a ele, curvadas por um monstruoso campo gravitacional. Até o final do século passado, era impossível traçar essas órbitas curvas - era necessária uma resolução angular muito alta para ver os movimentos das estrelas localizadas a apenas 120 unidades astronômicas do buraco negro a uma distância de quase trinta mil anos-luz. Este é o tamanho externo do Cinturão de Kuiper no Sistema Solar! E agora no VLTI com o receptor GRAVITY, para resolver esse problema, foi possível atingir uma resolução de aproximadamente dois milissegundos de arco. Com esta resolução, um telescópio seria capaz de localizar, digamos, um lápis na superfície da Lua! Um resultado importante deste trabalho foi, em particular, a confirmação altamente precisa das previsões da teoria geral da relatividade a respeito das propriedades orbitais de estrelas próximas ao monstro gravitacional. Esta é a primeira vez que tal teste da teoria foi possível em escala galáctica – até agora só era possível dentro do sistema solar.

No entanto, é muito difícil implementar o modo de interferometria para ondas ópticas: a precisão do faseamento só pode ser mantida por vários (na melhor das hipóteses, 10-20) minutos. Portanto, na maioria das vezes, os telescópios do VLT ainda funcionam separadamente. Mas mesmo neste modo aparentemente comum, eles têm uma característica notável: as “unidades” do VLT (mais precisamente, até agora numa delas, a quarta) estão instalados, talvez, os mais avançados sistemas de óptica adaptativa utilizados em grandes telescópios no mundo.

Ao falar sobre o telescópio NTT, já mencionei a óptica ativa - uma mudança controlada por computador na forma do espelho principal flexível. Mas este método só é adequado para compensar distorções da superfície do espelho causadas por fatores que mudam lentamente. Enquanto isso, o principal inimigo dos astrônomos, negando o enorme poder de resolução potencial dos espelhos gigantes, é a turbulência atmosférica. Fluxos de ar turbulentos borram as imagens das estrelas, deformam as frentes de ondas planas que vêm das estrelas para a Terra e, como resultado, em vez de imagens de difração, cujo tamanho angular pode ser tornado muito pequeno aumentando o tamanho da “pupila ”, vemos através do telescópio os chamados discos de jitter - “bolhas” borradas e disformes " Sob condições atmosféricas normais, o tamanho médio dessa “bolha” é de cerca de 2 a 4 segundos de arco; em locais com um astroclima muito bom, pode cair para meio segundo de arco. E isto apesar do facto de a resolução teórica de, digamos, um telescópio de 8 metros ser 100 vezes maior! Foi muito difícil aceitar isso. Por um tempo, parecia que se subíssemos o suficiente nas montanhas, deixaríamos camadas turbulentas da atmosfera abaixo. De acordo com outro ponto de vista, os principais vórtices térmicos ocorrem na camada terrestre, e pode-se tentar isolá-los pendurando amplos “campos” em torres astronômicas de modo que a torre pareça um enorme “cogumelo”. Nenhuma das ideias se concretizou, e a única forma de se livrar das distorções atmosféricas nas imagens estelares parecia ser lançar telescópios no espaço próximo da Terra, para além da atmosfera.

Foi aqui que os métodos de óptica ativa encontraram sua aplicação. A princípio parecia impossível utilizá-los para compensar as distorções atmosféricas devido à alta frequência destas: o tempo característico de “congelamento” da atmosfera é de aproximadamente 0,01 s. Para medir o perfil da frente de onda, calcular as deformações de um espelho flexível necessárias para alinhá-lo e, por fim, dobrar o espelho com a ajuda de atuadores em um centésimo de segundo - essa tarefa parecia absolutamente irreal. Mas em duas ou três décadas foi resolvido! Três pontos acabaram sendo fundamentais. Em primeiro lugar, não é o enorme e maciço espelho primário que pode ser deformado, mas um fino elemento óptico no feixe convergente ou pupila de saída (no caso do VLT, este é um espelho secundário flexível). Em segundo lugar, o desempenho dos computadores de controle aumentou muitas vezes. E finalmente, em terceiro lugar, foi inventado um método engenhoso para medir o perfil da turbulência atmosférica precisamente na direção da estrela em estudo. Na verdade, é impossível usar a imagem da própria estrela para medir distorções atmosféricas - geralmente são observados objetos muito fracos e, para sondar adequadamente a atmosfera, é necessária muita luz. E precisamos da luz de um objeto para estudá-lo, e não desperdiçar fótons preciosos medindo a turbulência na atmosfera terrestre! Não faz sentido esperar que uma estrela brilhante apareça a uma distância de duas dúzias de segundos do objeto - isso acontece muito raramente. Mas é inútil usar uma estrela brilhante em algum lugar distante - aí o perfil da frente de onda será completamente diferente. O que fazer?

Uma maneira engenhosa de sair desse impasse foi inventada pelo físico de Princeton Will Happer no auge da “guerra nas estrelas” entre a URSS e os EUA - naturalmente, então esse método foi classificado e somente 20 anos depois começou a ser usado não para mirar laser armas, mas para astronomia. A ideia é que um poderoso laser seja instalado no telescópio, que excita átomos de uma camada de gás sódio a 90 km de altitude na atmosfera com um feixe bem focado. O sódio começa a brilhar e, ao apontar o laser para o ponto desejado no céu, obtemos ali um ponto luminoso brilhante em forma de estrela - uma “estrela artificial”. Como todas as camadas turbulentas estão abaixo de 90 km, podemos usar esta fonte para sondar os parâmetros da frente de onda em uma pequena área do céu onde está localizado o objeto que estamos estudando.

A tarefa de corrigir distorções atmosféricas ainda permanece fantasticamente complexa - não esqueçamos que o “tempo de congelamento” característico das células turbulentas é igual a um centésimo de segundo! Durante este tempo, é necessário analisar a natureza das distorções atmosféricas na estrela artificial, calcular as compensações adequadas para o elemento óptico flexível e resolvê-las mecanicamente. E ainda assim, a velocidade dos modernos computadores de controle e a perfeição da parte ótico-mecânica do sistema tornam possível conseguir isso! E agora a maioria dos grandes telescópios do mundo estão equipados com “armas laser” que disparam os seus raios para o céu nocturno durante as observações. Mas o VLT destacou-se aqui: um dos principais telescópios, o UT4, instalou recentemente um sistema de óptica adaptativa, que inclui não um, mas quatro poderosos lasers, cada um dos quais envia uma coluna de 30 centímetros de espessura de luz laranja intensa para o céu. No campo de visão próximo ao objeto, não uma, mas quatro “estrelas artificiais” brilham agora, o que, é claro, aumenta a precisão das medições de turbulência.

Os resultados da utilização deste sistema são muito impressionantes. Este Verão, por exemplo, foi testado no VLT num modo especial de “tomografia laser” com o receptor MUSE: em combinação com o módulo de óptica adaptativa GALACSI. No modo de campo amplo, a correção de distorções em um campo com diâmetro de um minuto de arco é fornecida com um tamanho de pixel de 0,2x0,2 "". O modo Small Field cobre apenas 7,5 segundos de arco, mas em tamanhos de pixel muito menores: 0,025x0,025"". Neste caso, a resolução teórica máxima do telescópio é alcançada.

Poderíamos falar muito sobre as obras-primas da tecnologia astronómica do Observatório do Paranal. Todos os telescópios do VLT estão equipados com receptores exclusivos especialmente desenvolvidos pelo ESO: espectrógrafos, polarímetros, câmeras de imagem direta (a maior delas, OmegaCam, consiste em 32 matrizes CCD com um tamanho total de 26x26 cm e um volume de 256 milhões de pixels com um campo de visão de um grau quadrado). Cada um destes instrumentos notáveis, bem como os dois maiores telescópios de campo amplo do mundo, VST e VISTA, instalados no Paranal, nos quais são compilados mapas estelares e levantamentos, poderiam ser escritos separadamente. Mas antes de deixarmos o Paranal e nos aprofundarmos no deserto do Atacama até ao observatório ALMA, gostaria de vos contar um pouco sobre como vivem aqui os funcionários do ESO: astrónomos, engenheiros e pessoal de apoio.

Os pedidos de tempo de observação nos instrumentos do ESO são analisados ​​por um comité científico especial, que elabora um programa de observação para o ano seguinte. Em princípio, qualquer astrónomo pode candidatar-se a este programa, mas é claro que é dada preferência aos cientistas dos países membros do ESO. No entanto, se um pedido for aceito, isso não significa que os especialistas que o apresentaram devam voar para o Chile. Durante várias décadas, as observações em grandes telescópios foram realizadas remotamente - os autores do aplicativo participam delas por meio de modernos canais de comunicação. No entanto, os profissionais ainda devem realizar observações diretas no local e operar o telescópio e os receptores enquanto estiverem na sala de controle central. Por isso, um grupo de astrónomos está constantemente presente no Paranal, cuja tarefa é realizar observações do programa. Trabalham em “turnos”, em turnos, indo “para a montanha” uma vez a cada dois ou três meses. Estes especialistas são recrutados principalmente na Europa, em países membros do ESO, embora também incluam astrónomos chilenos. Mas, claro, eles não voam a cada dois meses da Europa – eles se mudam para a capital do Chile, Santiago, durante a vigência do contrato, muitos com suas famílias. Além disso, no Paranal, como em qualquer grande observatório, há muitos funcionários técnicos: engenheiros eletrónicos, mecânicos, motoristas. Como é organizada a vida deles?

Olhando da plataforma de observação do VLT, bem abaixo, no sopé do Cerro Paranal, pode-se ver uma cúpula esférica de vidro. Esta é a cobertura do hotel La Residencia. Todo o edifício de quatro andares parece imerso na encosta da montanha; a parede externa com janelas olha na direção oposta ao topo. No interior, tudo é fornecido para que as pessoas que trabalham duro em condições difíceis e muitas vezes em condições climáticas muito adversas possam relaxar. Sob uma ampla cúpula de vidro há um jardim de inverno com plantas tropicais, uma grande piscina, equipamentos esportivos e um restaurante aberto 24 horas. Parece que estamos num grande navio de cruzeiro. O notável edifício já recebeu um prêmio internacional e até apareceu no cinema como o covil do “principal vilão” de um dos filmes de James Bond (“Quantum of Solace”).

Mas chegou a hora de ir mais longe - novamente para o norte e depois para longe do oceano, em direção às montanhas. A 500 km do Paranal, a uma altitude de 5000 m acima do nível do mar, no sopé do vulcão Licancabur, encontra-se o planalto do Chajnantor, onde talvez tenha sido implementado o maior projecto de astronomia terrestre da história: o ALMA.

Logo no início da nossa história, entre os principais fatores que influenciam a qualidade do astroclima, mencionamos a baixa umidade. Todo o território do Deserto do Atacama é caracterizado por uma umidade do ar anormalmente baixa, mas quando você sobe a uma altitude muito elevada, a secura torna-se verdadeiramente incrível: se você se acomodar, “espreme” toda a umidade da coluna de ar da camada terrestre para o espaço sideral sem ar, então a altura da “poça” resultante será inferior a um milímetro. Existem muito poucos lugares como este no globo. O maior benefício dessa baixa umidade ocorre nos comprimentos de onda mais suscetíveis à absorção pelo vapor de água: comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos. Este já é o alcance do rádio: os telescópios que operam nessas ondas têm a forma de antenas parabólicas. A radiação nesta parte do espectro carrega informações sobre regiões frias do Universo - regiões de formação estelar escondidas por uma densa cortina de poeira através da qual a luz visível não passa, sobre discos de acreção protoplanetários, galáxias misteriosas do Universo primitivo, visíveis em tais gigantescos distâncias que, como resultado do desvio para o vermelho, sua radiação atingiu a parte de comprimento de onda longo do espectro. A solução para muitos problemas-chave da ciência do Universo está escondida aqui, mas é precisamente por esta radiação que em locais comuns a atmosfera da Terra representa uma barreira quase impenetrável.

E no início deste século, o ESO, em cooperação com os Observatórios Nacionais de Radioastronomia dos EUA e do Japão, começou a construir aqui uma grandiosa “matriz”: um radiotelescópio composto, como o VLT, operando em modo interferométrico, que, devido ao comprimento de onda significativamente maior nesta faixa espectral, é implementado de forma muito mais confiável e eficiente. Assim nasceu o ALMA - Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array. A escala do projeto revelou-se verdadeiramente impressionante: um conjunto de telescópios num planalto montanhoso consiste em cinquenta e quatro antenas parabólicas de 12 metros e doze antenas parabólicas de 7 metros, capazes de se mover e formar bases interferométricas numa área de 16 km de diâmetro. . Após 15 anos de construção, que exigiu todo o poder da indústria na Europa, América do Norte e Sudeste Asiático (Canadá, Taiwan e Coreia também aderiram ao projeto), a gigante antena phased array está operando em plena capacidade pelo terceiro ano. O custo do projeto foi de cerca de US$ 1,5 bilhão.

As “placas” de 100 toneladas são transportadas de um lugar para outro por dois transportadores amarelos brilhantes de 28 rodas projetados especificamente para o ALMA. Seus nomes são “Otto” e “Lore” – dizem que o designer os batizou em homenagem a seus filhos pequenos. O processo de instalação da antena é feito remotamente: o motorista, que também é o operador, sai da cabine do transportador, segurando um controle remoto nas mãos, e controla tanto o movimento do transportador quanto a instalação da antena em uma plataforma triangular de concreto. com precisão milimétrica.

O processamento primário dos dados provenientes das antenas é realizado por um supercomputador aqui instalado - o chamado correlacionador. Este é um dos computadores mais poderosos do mundo: seu desempenho é de 17 quatrilhões de operações por segundo. Durante a noite, a rede coleta de meio a um terabyte e meio de informações, cujo armazenamento e distribuição por si só representam um sério problema.

As condições sob as quais os astrónomos e engenheiros trabalham no planalto do Chajnantor são muito mais duras do que no Cerro Paranal. Aqui está uma paisagem “marciana” - solo nu coberto por bombas vulcânicas, quase sem vegetação. 5.000 m acima do nível do mar é uma altitude grave; as pessoas que estão lá rapidamente começam a sentir falta de oxigênio, “mal da altitude”. Portanto, todos os serviços técnicos, instalações de residência e de trabalho, laboratórios, escritórios estão localizados no acampamento base: o Centro de Apoio Técnico a uma altitude de cerca de 3.000 m. O turno sobe ao local científico por não mais de 8 horas. Quase todas as pessoas que vi no planalto usam máquinas de oxigênio. Os visitantes que não participam do trabalho do turno são elevados ao planalto por apenas 2 horas. Antes de se levantar, todos passam por um breve exame médico.

O conjunto de telescópios no planalto de Chakhnantor só recentemente entrou em operação, mas já foram obtidos resultados científicos significativos. Talvez a mais impressionante delas seja a imagem do sistema planetário em formação em torno da estrela HL Tauri. Outra área muito importante do trabalho do ALMA é o estudo de objetos no "Universo primordial", galáxias localizadas no extremo da região do espaço sideral visível da Terra e visíveis para nós em uma era que está a apenas um bilhão de anos de distância. desde o momento do Big Bang. Na primavera de 2018, surgiram publicações sobre observações do ALMA de uma fusão massiva de galáxias a uma distância de mais de 12 mil milhões de anos-luz. Estas observações desafiam as ideias geralmente aceites sobre a evolução das galáxias.

Construção do supertelescópio ELT

Uma história sobre os observatórios do ESO no Chile não estaria completa sem acrescentar outro topónimo exótico a La Silla, ao Cerro Paranal e ao planalto do Chajnantor: Cerro Armazones. Neste pico, a 20 km do Paranal, já está em curso a construção de uma plataforma para instalação do ELT – Extremely Large Telescope, o maior telescópio do mundo. Na Rússia, esse nome é geralmente traduzido como “Telescópio Extremamente Grande”, embora, é claro, outras opções de tradução sejam possíveis.

O ELT terá um diâmetro de espelho principal de 39 m. Já utilizei todos os sinónimos russos concebíveis para o adjetivo “enorme” na parte anterior da minha história e agora não sei como chamar esta estrutura de engenharia. A equipa de divulgação do ESO publicou uma galeria de imagens no site do observatório que mostra o ELT justaposto de forma impressionante com gigantes arquitetónicos famosos. Mas o ELT deixará para trás não só eles, mas também outros dois colossos astronómicos de origem norte-americana em construção: o telescópio Magalhães de 25 metros, que também será instalado no Chile, no Monte Las Campanas, próximo de La Silla, e o Telescópio de 30 metros (aparentemente não havia adjetivos suficientes para seu nome) nas ilhas havaianas, no topo de Mauna Key.

O novo observatório do ESO, o quarto, está programado para abrir em 2024. Sem dúvida, ocupará o seu lugar entre as maravilhas científicas do mundo moderno.

Vamos falar sobre as estrelas? Não aqueles fictícios pela consciência humana e explorados pela mídia, mas os reais – corpos celestes e constelações galácticas. Então, sobre assuntos celestiais.

Você sabia que o deserto chileno é reconhecido como o melhor lugar do mundo para observar as estrelas? O Chile é uma potência astronômica. Ele é responsável pelos planetas, pequenos e grandes, bem como pelos corpos estelares e pela Via Láctea.

O segredo é que o Chile (especificamente o Deserto do Atacama) tem um céu cristalino. Isso é facilitado por uma série de fatores importantes: ar seco, nuvens baixas, altitude acima do nível do mar (mais de 2.000 metros), distância de grandes fontes de luz. E uma pitada de magia prática. Em suma, o deserto chileno foi feito literalmente para observações astronômicas.

O Chile é uma potência astronômica. Ele é responsável pelos planetas, pequenos e grandes, bem como pelos corpos estelares e pela Via Láctea.

Um telescópio muito grande. É assim que se chama

Segundo dados oficiais, até 2024, 70% de todas as observações astronômicas do mundo serão realizadas no Chile. Especificamente, no Deserto do Atacama. E se você realizar detalhes ainda maiores - com a ajuda dos telescópios mais poderosos do mundo. Os observatórios do Chile são famosos em todo o mundo. Por exemplo, o Paranal, o maior e mais avançado complexo astronómico da Terra, que alberga o telescópio mais poderoso, o VLT (Very Large Telescope). Os resultados do VLT têm em média mais de uma publicação científica por dia e produziram uma série de descobertas astronómicas: a estrela binária Achenar, a mais azul e mais quente conhecida, a primeira imagem de um exoplaneta, zonas negras no centro da Via Láctea e muito mais. Um fato interessante: os quatro telescópios da estação foram nomeados na língua Mapudungun - Antu(Sol), Kueyen(Lua), Melipal(Cruzeiro Sul), Sim(Estrela do Dia). A estação do Paranal é gerida pelo Observatório Europeu do Sul.

O detalhe das imagens obtidas com este telescópio será melhor que o do telescópio orbital Hubble.

A estação ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) também é amplamente conhecida, sendo o maior projeto astronómico do nosso tempo até à data, que reuniu parceiros da Ásia Oriental, América do Norte, Europa e Chile.

Estação do Paranal, onde fica o telescópio VLT

Mas muito em breve será superado por um modelo ainda mais avançado e inovador, o telescópio E-ELT (Extremely Large Telescope), que é comumente chamado de o projeto mais importante do nosso tempo na astronomia. Um passo em direção ao futuro, um modelo ainda mais avançado e inovador. A construção já começou no Morro Amazones, na região do Atacama. O telescópio está planejado para entrar em operação em 2022.

As estações parecem naves interplanetárias de uma saga de filmes de ficção científica, é difícil acreditar que alguém venha aqui trabalhar diariamente;

Os especialistas já consideram isso um verdadeiro avanço técnico, principalmente devido ao tamanho gigantesco da lente (39 metros não é brincadeira). Destaca-se também o design ótico adaptativo especial da lente composta por cinco espelhos, que permite obter as imagens mais nítidas possíveis. Em termos simples, o detalhe das imagens obtidas com este telescópio será melhor do que o do telescópio orbital Hubble.

Bond, James Bond

As estações astronômicas do Atacama parecem naves interplanetárias de uma saga de filmes de ficção científica. Acho difícil acreditar que alguém venha aqui trabalhar diariamente. A vista da estação Parnal é completamente estranha, como todas as estruturas circundantes para as necessidades da astronomia global. Também em cenários como a imensidão do Atacama! Não é de estranhar que tenha sido o Observatório do Paranal que apareceu no filme sobre o agente 007 James Bond “Quantum of Solace”, nomeadamente o edifício residencial para funcionários da Estação Residência.

Hotel Hotel ESO na estação do Paranal, exibido no filme sobre o agente 007 “Quantum of Solace”

Visitando os observatórios do Chile

Todos os anos, milhares de pessoas de todo o mundo vêm ao deserto, atraídas pela sua glória de “estrela”. Não é surpreendente que o turismo astronómico seja uma importante fonte de rendimento. Curiosamente, muito menos pessoas ouviram falar das paisagens marcianas locais do Vale da Morte do que do telescópio mais poderoso do mundo. Já estive convencido disso muitas vezes.

Mesmo no vasto deserto, restos de meteoritos são frequentemente encontrados. Existe até um museu correspondente em.

No total, cerca de 40% de todos os telescópios espaciais do mundo estão atualmente concentrados no Atacama. É claro que nem todos os telescópios pertencem ao Chile. Pelo contrário, apenas uma pequena parte deles, e a maioria - 15 países do Observatório Europeu do Sul. Com a construção do novo Telescópio Gigante de Magalhães, Large Synoptic Survey Telescope (LSST), o número aumentará para os já mencionados impressionantes 70 por cento.

Você pode visitar as estações Paranal, ALMA e La Silla (também administradas pelo Observatório Europeu do Sul) aos sábados e domingos. Você deve enviar as inscrições com antecedência; muitas vezes você precisa entrar na lista de espera. Você terá que chegar por conta própria, pois não há transporte organizado ou transporte para as estações. Se tiver muita sorte, talvez durante uma excursão a uma das estações você ainda possa apertar o botão da tenda branca, atrás da qual se esconde o “maior olho da humanidade”.

Ou você pode fazer uma caminhada noturna pelas dunas do deserto mais seco do mundo e ver como as estrelas iluminam os picos bizarros e pontiagudos. Um lugar tão semelhante em contorno a Marte é adequado para uma dispersão de estrelas brilhantes. Certa vez, organizamos um safári noturno astronômico de jipe ​​personalizado para um grupo de turistas. Segundo as avaliações deles, foi inesquecível.

Observatórios em Santiago

Eles existem. O observatório El Observatorio Astronómico Nacional, na colina Calán, realiza regularmente passeios noturnos para todos, exceto em fevereiro e no inverno (junho a agosto). O observatório tem dois telescópios à sua disposição - não do nível do VLT, claro, e você não verá aqui o mesmo céu que no Atacama, mas ainda assim é interessante. Durante uma visita de duas horas você poderá aprender muito sobre o mundo da astronomia, mas é melhor se inscrever com um mês de antecedência. A estrela do observatório é seu funcionário Roberto Antezana, ele é conhecido por suas fotografias do céu noturno e do pôr do sol colorido; se desejar, você pode facilmente fazer amizade com ele em uma rede social;

Enquanto isso no deserto...

Para ver como brilham as estrelas no céu noturno do Atacama - parece que você pode alcançá-las com a mão - basta sair. O mapa astronômico da constelação é construído diante de seus olhos. Ver uma constelação rara enquanto caminha fora do hotel parece bom.

Todos os dias, de diferentes pontos do deserto, novas descobertas são feitas no mundo das estrelas. Novas constelações estão sendo colocadas no mapa. A água é encontrada nos planetas. Possíveis sinais de vida passada, presente e futura. A vida celestial está em pleno andamento. E os observatórios do Chile abrem-nos a sua cortina mágica.

Guardiões da galáxia. Observatórios do Chile foi modificado pela última vez: 7 de julho de 2017 por Anastasia Polosina


Falar sobre a chegada do misterioso planeta Nibiru entusiasma a rede há cerca de dez anos – desde o primeiro vazamento de um observatório secreto dos EUA na Antártica. Durante esse período, apareceu um número incrível de vídeos falsos, supostamente retratando um planeta luminoso incompreensível.
Existem muitos vídeos absolutamente reais que ninguém sabe interpretar. Via de regra, estamos falando de dois sóis capturados PRÓXIMO em algum lugar do horizonte. Como resultado, algumas pessoas com óculos, barbas e jalecos brancos começam a espirrar saliva fervente da TV, discutindo apaixonadamente sobre uma espécie de auréola e o fotógrafo imaginou tudo. O sol em algum lugar é refletido em algo ali e esse efeito óptico é obtido.

Não somos especialistas em óptica, por isso aceitamos plenamente as teorias com algumas quedas na atmosfera. No entanto, em 6 de junho (horário dos EUA), apareceu na Internet um vídeo que nem mesmo acadêmicos esclarecidos puderam comentar. Além disso, não comentaremos sobre isso. Olha, tudo é fantasticamente interessante.

Um planeta desconhecido do tamanho de Marte está se aproximando da Terra

Já escrevemos que o famoso astrônomo Roberto Antezana, do Chile, publicou uma mensagem sobre a descoberta de um planeta desconhecido se aproximando da Terra. O astrofísico conseguiu tirar fotos deste planeta usando um telescópio. Agora surgiram novas informações sobre este objeto.

As informações publicadas por Antezana chamaram a atenção de outros astrônomos que estudaram as informações fornecidas por Roberto e chegaram à conclusão de que este planeta desconhecido é comparável em tamanho a Marte e não se move em órbita, mas não pode ser comparado com o movimento de asteróides, já que este planeta tem formato regular.

Estudando as imagens, os cientistas confirmaram os relatos de Antezana de que dentro da imagem do planeta tirada com a ajuda de um telescópio, foram observadas estranhas estruturas de uma substância desconhecida e uma incomum pluma em forma de V que acompanha o planeta.

No momento, os cientistas não têm ideia do que seja - um planeta errante desconhecido ou um cometa incrivelmente gigante. Em qualquer caso, representa uma ameaça direta para a Terra, uma vez que a trajetória do seu movimento é direcionada para o nosso planeta e passará muito perto de nós ou possivelmente colidirá com a Terra.

Antezana transferiu os dados que coletou neste planeta para a agência espacial americana NASA. No momento, a NASA não fez nenhuma informação ou declaração oficial sobre esta descoberta.

É interessante que as fotografias deste planeta obtidas pelo astrônomo coincidam com as ideias dos antigos sumérios sobre a forma do planeta Nibiru, que viaja no espaço e é uma nave gigante da raça alienígena dos Anunnaki.

Segundo as descrições dos antigos sumérios, Nibiru é o planeta dos deuses e é um disco redondo com asas.

Os antigos sumérios sabiam da existência de outro planeta além de Plutão e este planeta se chamava Nibiru e passa pelo nosso sistema solar aproximadamente a cada 3600 anos e já chegou o momento de seu reaparecimento.

É importante notar que recentemente os cientistas ridicularizaram esta informação, mas depois tudo mudou quando a ciência oficial foi forçada a anunciar a descoberta do errante Planeta-X, mas mesmo aqui os cientistas trapacearam e, tendo privado Plutão do título de planeta, passou a chamar o novo planeta não de Planeta-X, mas de Planeta-9, para evitar comparar seu nome com o nome deste planeta entre os sumérios.

Os sumérios acreditavam que existia uma civilização extraterrestre em Nibiru; os Anunnaki viviam lá, o que traduzido do sumério significa “desceu do céu”. As tabuinhas registram que são muito altas, de três a quatro metros, e que sua vida útil é de vários séculos.

Quando Nibiru estava perto o suficiente da Terra, os Anunnaki embarcaram em suas naves espaciais, que pareciam longas cápsulas afilando-se na frente, expelindo chamas por trás, e sob o comando do Capitão Enki, pousaram na região da Suméria. Lá eles construíram um astroporto chamado Eridu. Não encontrando ouro ali, começaram a procurá-lo por todo o planeta e finalmente o encontraram em um vale no sudeste da África, no centro de uma área localizada em frente à ilha de Madagascar.

No início, os trabalhadores Anunnaki, sob a direção de Enlil, irmão mais novo de Enki, construíram e desenvolveram minas. Mas logo eles se rebelaram, e cientistas alienígenas liderados por Enki decidiram criar servos usando engenharia genética, criando híbridos baseados nos primatas da Terra.

Então, há 300 mil anos, apareceu um homem cujo único propósito era servir aos alienígenas. Aliás, o próprio aparecimento do Homo sapiens há 300 mil anos foi ridicularizado pelos cientistas até que outro dia publicaram notícias relatando a descoberta de um esqueleto humano de 300 mil anos.

Os textos sumérios dizem que os Anunnaki rapidamente fizeram com que as pessoas os respeitassem, pois tinham “um olho localizado muito alto, que vê tudo o que acontece na Terra” e “um raio de fogo que perfura toda a matéria”.

Tendo extraído o ouro e concluído o trabalho, Enlil recebeu ordens para destruir a raça humana para que o experimento genético não atrapalhasse o desenvolvimento natural do planeta. Mas Enki salvou várias pessoas (a Arca de Noé?) e disse que o homem conquistou o direito de viver. Enlil ficou zangado com seu irmão (talvez esta história seja recontada no mito egípcio - o papel de Enki foi para Osíris, e Enlil se tornou Set) e exigiu a convocação de um conselho dos mais sábios, que permitisse que as pessoas vivessem na Terra.

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