Атакама Поиск в B-режиме - Atacama B-Mode Search

Атакама Поиск в B-режиме
Atacama Bmode Поиск на container.JPG
Поиск Atacama B-Mode на крыше своего транспортного контейнера.
Местоположение (а)Пустыня Атакама
Координаты22 ° 58' ю.ш. 67 ° 47'з.д. / 22,96 ° ю. Ш. 67,79 ° з. / -22.96; -67.79Координаты: 22 ° 58' ю.ш. 67 ° 47'з.д. / 22,96 ° ю. Ш. 67,79 ° з. / -22.96; -67.79 Отредактируйте это в Викиданных
Высота5200 м (17100 футов) Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны2 мм (150 ГГц)
Стиль телескопакосмический микроволновый фон эксперимент
радиотелескоп  Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтwww.princeton.edu/ физика/исследование/ космология-эксперимент/ abs-эксперимент/ Отредактируйте это в Викиданных
Atacama B-Mode Search находится в Чили.
Атакама Поиск в B-режиме
Местоположение поиска Atacama B-Mode
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?
[редактировать в Викиданных ]

В Атакама Поиск в B-режиме (АБС) был экспериментом по проверке теории космическая инфляция и различать инфляционные модели самого ранняя вселенная путем точных измерений поляризация из Космический микроволновый фон (CMB). АБС располагалась на высотной площадке в г. Пустыня Атакама из Чили как часть Астрономического парка Атакама.[1] ABS начала наблюдения в феврале 2012 г. и завершила их в октябре 2014 г.

Инструмент

Телескоп ABS сделал снимок неба на частоте 145 ГГц (длина волны 2 мм) в микроволновая печь регион электромагнитный спектр, где реликтовое излучение максимально. Ожидается, что CMB будет слабо поляризованным, и прибор ABS предназначен для измерения этого очень слабого сигнала. Камера состояла из 240 поляризационно-чувствительных пикселей, с двумя переходной кромочный датчик (TES) болометров на пиксель. Этот массив ТЭС охлаждали до температуры 0,3 Кельвин для снижения теплового шума в детекторах.[2] Оптика состояла из двух 60-сантиметровых зеркал, которые поддерживались при температуре 4 К.

На частотах, необходимых для измерения реликтового излучения, излучение от водяной пар в атмосфере может быть сильный загрязнитель. Большая высота площадки (5200 м над уровнем моря) и очень сухой климат привели к меньшему загрязнению сигнала из атмосферы, чем можно было бы получить из большинства других мест на Земле. Соседние места были выбраны другими обсерваториями по той же причине, в том числе ДЕЙСТВОВАТЬ, АЛМА, APEX, ASTE, CBI, Нантен, и POLARBEAR / Массив Саймонса.

Эксперимент ABS был разработан для быстрого развертывания и был встроен в стандартный транспортный контейнер в Северной Америке. По прибытии в Чили телескоп для наблюдений был поднят из специального люка в крыше транспортного контейнера. По сравнению с другими подобные эксперименты, ABS был уникальным в использовании температуры окружающей среды. полуволновая пластина для быстрой модуляции входящей поляризации.[3] Это позволило инструменту "запереть" к интересующему поляризованному сигналу и отклонить атмосферу, которая в значительной степени неполяризована.

Научные цели

Наблюдения, сделанные ABS, проверили теорию инфляция. Инфляция - это ведущая теория ранней Вселенной;[4] однако данные наблюдений об инфляции по-прежнему неубедительны. Инфляционные модели обычно предсказывают, что гравитационно-волновой фон (GWB) возникла бы вместе с возмущениями плотности, которые крупномасштабное структурообразование. Такой GWB оставит отпечаток как на температуре, так и на поляризации CMB. В частности, это оставило бы уникальный образец поляризации, называемый B-режим в поляризации CMB. Измерение поляризации B-моды в CMB было бы важным подтверждением инфляции и дало бы редкую возможность заглянуть в физику при сверхвысоких энергиях.[5][6]

Полученные результаты

На основе анализа данных с 2400 град2 На первичном участке наблюдения (примерно 6% всего неба) в эксперименте ABS измерялась ожидаемая поляризация реликтового излучения от возмущений плотности в ранней Вселенной, но не было обнаружено никаких свидетельств GWB от инфляции.[7] Эксперимент с ABS также продемонстрировал возможность использования полуволновой пластины в качестве быстрого входного модулятора поляризации для обеспечения стабильности измерений.[3] и контроль систематических ошибок.[8]

Проект ABS был поддержан за счет средств NSF, НАСА, и КОНИЦИТ. Основные сотрудничающие учреждения: Университет Принстона, то Университет Джона Хопкинса, NIST, а Universidad de Chile.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Астрономия, технологии, промышленность: дорожная карта для содействия развитию технологий и инноваций в области астрономии в Чили» (PDF). КОНИЦИТ Министерство образования, правительство Чили. Получено 2014-02-10.
  2. ^ Essinger-Hileman, T .; и другие. (2010). "Поиск в Атакаме в B-режиме: поляриметрия реликтового излучения с помощью болометров с передним датчиком". Материалы тринадцатой Международной конференции по низкотемпературным детекторам.. 1185. arXiv:1008.3915. Bibcode:2010arXiv1008.3915E.
  3. ^ а б Кусака, А .; Essinger-Hileman, T .; и другие. (2014). «Модуляция поляризации космического микроволнового фона с помощью теплой быстро вращающейся полуволновой пластинки на приборе Atacama B-Mode Search». Обзор научных инструментов. 85 (2): 024501. arXiv:1310.3711. Bibcode:2014RScI ... 85b4501K. Дои:10.1063/1.4862058. PMID  24593374.
  4. ^ Линде, А. (2014). «Инфляционная космология по Планку 2013». arXiv:1402.0526 [hep-th ].
  5. ^ Boyle, Latham A .; Steinhardt, PJ; Турок, Н. (2006). «Инфляционные прогнозы для скалярных и тензорных колебаний пересмотрены». Письма с физическими проверками. 96 (11): 111301. arXiv:astro-ph / 0507455. Bibcode:2006ПхРвЛ..96к1301Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.96.111301. PMID  16605810.
  6. ^ Тегмарк, Макс (2005). «Что на самом деле предсказывает инфляция?». Журнал космологии и физики астрономических частиц. 0504 (4): 001. arXiv:Astro-ph / 0410281. Bibcode:2005JCAP ... 04..001T. Дои:10.1088/1475-7516/2005/04/001.
  7. ^ Кусака, А .; Essinger-Hileman, T .; Appel, J .; и другие. (2018). «Результаты эксперимента по поиску в Атакамском режиме B (ABS)». Журнал космологии и физики астрономических частиц. 2018 (9): 005. arXiv:1801.01218. Bibcode:2018JCAP ... 09..005K. Дои:10.1088/1475-7516/2018/09/005.
  8. ^ Essinger-Hileman, T .; Кусака, А .; и другие. (2016). «Систематические эффекты от непрерывно вращающейся полуволновой пластины при температуре окружающей среды». Обзор научных инструментов. 87 (9): 004503. arXiv:1601.05901. Bibcode:2016RScI ... 87i4503E. Дои:10.1063/1.4962023. PMID  27782567.

внешняя ссылка