MOSAIC är en spektrograf under utveckling för det nya europeiska jätteteleskopet ELT (Extremely Large Telescope) som med sin spegeldiameter på 39 meter kommer att bli världens största optiska teleskop. MOSAIC är en så kallad multi-objekt-spektrograf med förmåga att observera spektra av många objekt samtidigt och kommer att bli den mest kraftfulla i sitt slag. Instrumentet blir viktigt för flera av astronomins stora vetenskapliga frågor. Astronomer från hela världen har samlats i Toledo i Spanien för att diskutera bland annat hur MOSAIC kan användas för att observera de första stjärnor och galaxer som skapades i universums barndom, och kartlägga den osynliga och mörka materia som finns i och omger galaxer. Se video (engelska).

Översiktlig bild av instrumentets design, där de viktigaste komponenterna är markerade. Utvecklingsarbetet för MOSAIC-projektet inkluderar optiska fibrer, deformerbara speglar för adaptiv optik, detektorer och realtidsberäkningar. Bild: ESO/MOSAIC
Översiktlig, schematisk bild av instrumentets design, där de viktigaste komponenterna är markerade. Utvecklingsarbetet för MOSAIC-projektet inkluderar optiska fibrer, deformerbara speglar för adaptiv optik, detektorer och realtidsberäkningar. För att uppfatta instrumentets storlek, lägg märke till de människor som är inritade på plattformen runt instrumenet. Bild: ESO/MOSAIC

Teamet bakom MOSAIC arbetar nu med att slutföra designkonceptet för en kraftfull och flexibel multi-objekt-spektrograf för ELT. Spektrografen kommer att kunna ta spektra i både det synliga och infraröda våglängdsområdet. Optiska fibrer används för att för att leda ljuset från över hundra astronomiska objekt från teleskopets fokus till en uppsättning spektrografer, som sprider och delar upp ljuset i dess våglängdskomponenter. Adaptiv optik används för att motverka den bildförsämring som annars orsakas av jordatmosfärens turbulens, och med en av MOSAICs observationssätt kan ett tiotal objekt studeras i detalj med en bildskärpa som inte står Hubble-teleskopets efter.

När MOSAIC kombineras med världens största optiska teleskop blir det möjligt att i detalj studera ljus från gas i och runt galaxer och som sändes ut i universums barndom. Genom att använda kunskaper om närbelägna galaxer, modeller för teleskopets och instrumentets optik, samt den atmosfäriska turbulensen, genomförs nu en mängd simuleringar av hur data från MOSAIC kan tänkas se ut. I Toledo diskuterades dessa och hur MOSAIC kan användas för att studera galaxrörelser i det avlägsna universum och bestämma om galaxerna även då innehöll mörk materia, eller om detta har ändrats med tiden. MOSAIC kommer också att möjliggöra unika studier av de första galaxerna i universum, hur tunga svarta hål byggs upp, och många andra viktiga astronomiska frågor som väntar på sin lösning.

MOSAIC-konsortiet består av forskare och ingenjörer från Frankrike, Brasilien, Finland, Italien, Nederländerna, Portugal, Spanien, Stobritanien, Sverige, Tyskland och Österrike. Från svensk sida deltar Stockholms, Lunds och Uppsala universitet.