Kosmologický dalekohled Atacama - Atacama Cosmology Telescope

Kosmologický dalekohled Atacama
Kosmologický dalekohled Atacama toco.jpg
Kosmologický dalekohled Atacama, s Cerro Toco v pozadí
Alternativní názvyACTpol Upravte to na Wikidata
ČástHvězdárna Llano de Chajnantor  Upravte to na Wikidata
UmístěníPoušť Atacama
Souřadnice22 ° 57'31 ″ j. Š 67 ° 47'15 ″ Z / 22,9586 ° J 67,7875 ° W / -22.9586; -67.7875Souřadnice: 22 ° 57'31 ″ j. Š 67 ° 47'15 ″ Z / 22,9586 ° J 67,7875 ° W / -22.9586; -67.7875 Upravte to na Wikidata
Vlnová délka90, 150, 220, 28, 41 GHz (3,3; 2,0; 1,4; 10,7; 7,3 mm)
První světlo22. října 2007Upravte to na Wikidata
Styl dalekohleduexperiment kosmického mikrovlnného pozadí
radioteleskop  Upravte to na Wikidata
webová stránkawww.princeton.edu/ atacama/ Upravte to na Wikidata
Atacama Cosmology Telescope se nachází v Chile
Kosmologický dalekohled Atacama
Umístění kosmologického dalekohledu Atacama
Commons stránka Související média na Wikimedia Commons
[upravit na Wikidata ]

The Kosmologický dalekohled Atacama (AKT) je šestimetrový dalekohled Cerro Toco v Poušť Atacama na severu Chile, blízko Hvězdárna Llano de Chajnantor. Je navržen tak, aby vytvářel vysoké rozlišení, mikrovlnná trouba - průzkumy vlnových délek oblohy za účelem studia kosmické mikrovlnné záření na pozadí (CMB). V nadmořské výšce 5 190 metrů je jedním z nejvyšších stálých pozemních dalekohledů na světě.[A]

Postaveno v (jižní ) na podzim roku 2007, ACT viděl první světlo dne 22. října 2007 se svým vědeckým přijímačem, milimetrem Bolometr Array Camera (MBAC) a svou první sezónu dokončil v prosinci 2007. Druhou sezónu pozorování zahájil v červnu 2008.

Projekt je spoluprací mezi Univerzita Princeton, Cornell University, University of Pennsylvania, NASA / GSFC, Univerzita Johna Hopkinse, University of British Columbia, NIST, Pontificia Universidad Católica de Chile, University of KwaZulu-Natal, Cardiffská univerzita, Rutgersova univerzita, University of Pittsburgh, Columbia University, Haverford College, Univerzita ve West Chester, INAOE, LLNL, NASA / JPL, University of Toronto, University of Cape Town, University of Massachusetts Amherst a York College, CUNY. Je financován USA Národní vědecká nadace.

Design a umístění

Kosmologický dalekohled Atacama při pohledu z horní části vnější pozemní obrazovky. Horní polovina segmentovaného primárního zrcadla je vidět nad vnitřní pozemní obrazovkou, která se pohybuje dalekohledem.

ACT je mimo osu Gregoriánský dalekohled se šestimetrovým (236 in) primárním zrcadlem a dvoumetrovým (79 in) sekundárním zrcadlem. Obě zrcadla jsou segmentová, skládající se ze 71 (primární) a 11 (sekundární) hliníkových panelů. Na rozdíl od většiny dalekohledů, které sledují rotující oblohu během pozorování, ACT sleduje pás oblohy, obvykle široký pět stupňů, skenováním tam a zpět v azimutu při relativně rychlé rychlosti dva stupně za sekundu. Rotující část dalekohledu váží přibližně 32 tun (35 malých tun), což představuje podstatnou výzvu pro inženýry. Zemní obrazovka obklopující dalekohled minimalizuje kontaminaci mikrovlnným zářením emitovaným zemí. Design, výroba a konstrukce dalekohledu byla provedena společností Dynamické struktury v Vancouver, Britská Kolumbie.

Pozorování jsou prováděna v rozlišení asi arcminute (1/60 stupně) ve třech frekvencích: 145 GHz, 215 GHz a 280 GHz. Každá frekvence je měřena pomocí 3 cm × 3 cm (1,2 palce × 1,2 palce), pole 1024 prvků, pro celkem 3072 detektorů. Detektory jsou supravodivé přechodové hranové senzory, nová technologie, jejíž vysoká citlivost by měla umožnit měření teploty CMB v řádu několika miliónů stupňů.[2] Systém kryogenní hélium ledničky udržujte detektory o třetinu stupně výše absolutní nula.

V aktuálně naplánovaném průzkumu bude ACT mapovat asi dvě stě čtverečních stupňů oblohy.[3]

Protože vodní pára v atmosféře vyzařuje mikrovlnné záření, které kontaminuje měření CMB, těží dalekohled ze svého suchého místa ve vysoké nadmořské výšce, které se nachází na vznešené - přesto snadno dostupné - planině Chajnantor v Andský hory v Poušť Atacama. V oblasti se nachází několik dalších observatoří, včetně CBI, ASTE, Nanten, VRCHOL a ALMA.

Vědecké cíle

Kosmologický dalekohled Atacama. Na tomto obrázku ještě nebyla dokončena pozemní obrazovka, což umožňovalo vidět dalekohled.

Měření kosmické mikrovlnné záření na pozadí (CMB) experimenty jako např COBE, Bumerang, WMAP, CBI a mnoho dalších výrazně pokročilo v našich znalostech kosmologie, zejména v rané evoluci vesmíru. Očekává se, že pozorování CMB s vyšším rozlišením nejen zlepší přesnost současných znalostí, ale také umožní nové typy měření. Na základě usnesení ACT Sunyaev-Zeldovichův efekt (SZ), kterým shluky galaxií zanechat otisk na CMB, měl by být prominentní. Síla této metody detekce spočívá v tom, že se jedná o a rudý posuv -nezávislé měření hmotnosti klastrů, což znamená, že velmi vzdálené starodávné klastry lze snadno detekovat jako blízké klastry.

Očekává se, že ACT detekuje řádově 100 takových klastrů.[3] Spolu s následnými měřeními v viditelné a rentgen světlo, poskytlo by to obraz vývoje struktury ve vesmíru od doby Velký třesk. To by mimo jiné zlepšilo naše chápání podstaty tajemného Temná energie který se zdá být dominantní složkou vesmíru.

The Dalekohled jižního pólu má podobné, ale doplňující se vědecké cíle.

Výsledek

ACT v lednu 2010 zveřejnil výsledky měření statistických vlastností teploty CMB až po arcminutové stupnice.[4] Nalezl signály, které byly v souladu s nevyřešenými bodovými zdroji a efektem SZ. V roce 2011 provedl ACT první detekci výkonového spektra gravitační čočky mikrovlnného pozadí,[5] které v kombinaci s WMAP výsledky, poprvé poskytl důkazy pro temná energie z CMB sama.[6] Měření CMB výkonové spektrum z Dalekohled jižního pólu byly následně propuštěny [7] později se také ukázalo, že poskytují důkazy o temné energii ze samotného CMB.[8]

Viz také

Poznámky

  1. ^ Přijímač Lab Telescope (RLT), 80 cm (31 in) nástroj, je vyšší na 5 525 m (18 125 ft), ale není trvalý, protože je připevněn ke střeše pohyblivého přepravního kontejneru.[1] Nové Observatoř University of Tokyo Atacama je výrazně vyšší než oba.

Reference

  1. ^ Marrone; et al. (2005). "Pozorování v atmosférických oknech 1,3 a 1,5 THz pomocí přijímacího laboratorního dalekohledu". Šestnácté mezinárodní symposium o technologii Space Terahertz: 64. arXiv:astro-ph / 0505273. Bibcode:2005stt..konf ... 64 mil.
  2. ^ Fowler, J .; et al. (2007). „Optický design kosmologického dalekohledu Atacama a milimetrové bolometrické pole“. Aplikovaná optika. 46 (17): 3444–54. arXiv:astro-ph / 0701020. Bibcode:2007ApOpt..46.3444F. doi:10,1364 / AO.46.003444. PMID  17514303. S2CID  10833374.
  3. ^ A b Kosowsky, A. (2003). „Kosmologický dalekohled Atacama“. Nové recenze astronomie. 47 (11–12): 939–943. arXiv:astro-ph / 0402234. Bibcode:2003NewAR..47..939K. CiteSeerX  10.1.1.317.3482. doi:10.1016 / j.newar.2003.09.003. S2CID  17419249.
  4. ^ Fowler, A .; et al. (ACT Collaboration) (2010). „Kosmologický dalekohled Atacama: Měření 600 <>>> ℓ <8000 kosmického mikrovlnného spektra pozadí na frekvenci 148 GHz“. Astrofyzikální deník. 722 (2): 1148–1161. arXiv:1001.2934. Bibcode:2010ApJ ... 722.1148F. doi:10.1088 / 0004-637X / 722/2/1148. S2CID  8882912.
  5. ^ Das, S .; et al. (ACT Collaboration) (2011). „Kosmologický dalekohled Atacama: Detekce silového spektra gravitačního čočkování“. Dopisy o fyzické kontrole. 107 (2): 021301. arXiv:1103.2124. Bibcode:2011PhRvL.107b1301D. doi:10.1103 / PhysRevLett.107.021301. PMID  21797590. S2CID  16368279.
  6. ^ Sherwin, B. D .; et al. (ACT Collaboration) (2011). „Kosmologický dalekohled Atacama: Detekce silového spektra gravitačního čočkování“. Dopisy o fyzické kontrole. 107 (2): 021302. arXiv:1105.0419. Bibcode:2011PhRvL.107b1302S. doi:10.1103 / PhysRevLett.107.021302. PMID  21797591. S2CID  13981963.
  7. ^ Keisler, R .; et al. (SPT Collaboration) (2011). „Měření tlumícího ocasu výkonového spektra kosmického mikrovlnného pozadí s dalekohledem jižního pólu“. Astrofyzikální deník. 743 (1): 28. arXiv:1105.3182. Bibcode:2011ApJ ... 743 ... 28K. doi:10.1088 / 0004-637X / 743/1/28. S2CID  46121987.
  8. ^ van Engelen, K .; et al. (SPT Collaboration) (2012). "Měření gravitační čočky mikrovlnného pozadí pomocí dat teleskopu jižního pólu". Astrofyzikální deník. 756 (2): 142. arXiv:1202.0545. Bibcode:2012ApJ ... 756..142V. doi:10.1088 / 0004-637X / 756/2/142. S2CID  39214417.

externí odkazy