Космологический телескоп Атакама - Atacama Cosmology Telescope

Космологический телескоп Атакама
Космологический телескоп Атакамы toco.jpg
Космологический телескоп Атакама с Серро Токо на заднем фоне
Альтернативные названияACTpol Отредактируйте это в Викиданных
ЧастьОбсерватория Льяно-де-Чайнантор  Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Пустыня Атакама
Координаты22 ° 57′31 ″ ю.ш. 67 ° 47′15 ″ з.д. / 22,9586 ° ю.ш. 67,7875 ° з.д. / -22.9586; -67.7875Координаты: 22 ° 57′31 ″ ю.ш. 67 ° 47′15 ″ з.д. / 22,9586 ° ю.ш. 67,7875 ° з.д. / -22.9586; -67.7875 Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны90, 150, 220, 28, 41 ГГц (3,3, 2,0, 1,4, 10,7, 7,3 мм)
Первый свет22 октября 2007 г.Отредактируйте это в Викиданных
Стиль телескопакосмический микроволновый фон эксперимент
радиотелескоп  Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтwww.princeton.edu/ atacama/ Отредактируйте это в Викиданных
Космологический телескоп Атакама находится в Чили.
Космологический телескоп Атакама
Расположение космологического телескопа Атакама
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?
[редактировать в Викиданных ]

В Космологический телескоп Атакама (ACT) - шестиметровый телескоп на Серро Токо в Пустыня Атакама на севере Чили, рядом с Обсерватория Льяно-де-Чайнантор. Он предназначен для обеспечения высокого разрешения, микроволновая печь - длинноволновые обзоры неба с целью изучения космическое микроволновое фоновое излучение (CMB). Расположенный на высоте 5 190 метров (17 030 футов), это один из самых высоких постоянных наземных телескопов в мире.[а]

Возведен в (австралийский ) Осенью 2007 года ACT впервые увидел свет 22 октября 2007 года со своим научным приемником Millimeter Болометр Array Camera (MBAC) и завершила свой первый сезон в декабре 2007 года. Она начала свой второй сезон наблюдений в июне 2008 года.

Проект является результатом сотрудничества Университет Принстона, Корнелл Университет, то Пенсильванский университет, НАСА / GSFC, то Университет Джона Хопкинса, то Университет Британской Колумбии, NIST, то Папский католический университет Чили, то Университет Квазулу-Натал, Кардиффский университет, Университет Рутгерса, то Питтсбургский университет, Колумбийский университет, Хаверфорд Колледж, Вест-Честерский университет, ИНАОЭ, LLNL, НАСА / Лаборатория реактивного движения, то Университет Торонто, то Кейптаунский университет, то Массачусетский университет в Амхерсте и Йоркский колледж, CUNY. Финансируется США. Национальный научный фонд.

Дизайн и расположение

Космологический телескоп Атакама, вид сверху внешнего экрана Земли. Верхнюю половину сегментированного главного зеркала можно увидеть над внутренним наземным экраном, который движется вместе с телескопом.

ACT вне оси Григорианский телескоп с шестиметровым (236 дюймов) главным зеркалом и двухметровым (79 дюймовым) вторичным зеркалом. Оба зеркала сегментированы и состоят из 71 (первичной) и 11 (вторичной) алюминиевых панелей. В отличие от большинства телескопов, которые отслеживают вращающееся небо во время наблюдения, ACT наблюдает полосу неба, обычно шириной пять градусов, путем сканирования вперед и назад по азимуту с относительно быстрой скоростью два градуса в секунду. Вращающаяся часть телескопа весит приблизительно 32 тонны (35 коротких тонн), что создает значительную инженерную проблему. Наземный экран, окружающий телескоп, сводит к минимуму загрязнение от микроволнового излучения, испускаемого землей. Дизайн, изготовление и конструкция телескопа были выполнены Динамические структуры в Ванкувер, британская Колумбия.

Наблюдения производятся при разрешении около угловая минута (1/60 градуса) на трех частотах: 145 ГГц, 215 ГГц и 280 ГГц. Каждая частота измеряется решеткой из 1024 элементов размером 3 см × 3 см (1,2 дюйма × 1,2 дюйма), всего 3072 детектора. Детекторы сверхпроводящие датчики переходной кромки, новая технология, высокая чувствительность которой должна позволять измерять температуру реликтового излучения с точностью до нескольких миллионных долей градуса.[2] Система криогенный гелий холодильники держите детекторы на треть выше полный ноль.

В рамках запланированного на данный момент исследования ACT нанесет на карту около двухсот квадратных градусов неба.[3]

Поскольку водяной пар в атмосфере испускает микроволновое излучение, которое затрудняет измерения реликтового излучения, телескоп извлекает выгоду из своего засушливого, высокогорного места, расположенного на высокой, но легко доступной равнине Чаджнантор в Андский горы в Пустыня Атакама. Несколько других обсерваторий расположены в регионе, в том числе CBI, ASTE, Nanten, APEX и АЛМА.

Научные цели

Космологический телескоп Атакама. На этом снимке наземный экран еще не закончен, что позволяет видеть телескоп.

Измерения космическое микроволновое фоновое излучение (CMB) экспериментами, такими как COBE, Бумеранг, WMAP, CBI и многие другие значительно продвинули наши познания в космологии, особенно в ранней эволюции Вселенной. Ожидается, что наблюдения реликтового излучения с более высоким разрешением не только улучшат точность имеющихся знаний, но также позволят проводить новые типы измерений. В резолюциях ACT Эффект Сюняева-Зельдовича (SZ), по которому скопления галактик оставить отпечаток на реликтового излучения, должно быть заметно. Сила этого метода обнаружения в том, что он красное смещение -независимое измерение массы скоплений, что означает, что очень далекие, древние скопления так же легко обнаружить, как и соседние скопления.

Ожидается, что ACT обнаружит порядка 100 таких кластеров.[3] Вместе с последующими измерениями в видимый и Рентгеновский света, это обеспечило бы картину эволюции структуры во Вселенной с тех пор, как Большой взрыв. Помимо прочего, это улучшило бы наше понимание природы таинственного Темная энергия который кажется доминирующим компонентом Вселенной.

В Телескоп Южного полюса преследует аналогичные, но дополняющие друг друга научные цели.

Результаты

В январе 2010 года ACT опубликовал результаты измерения статистических характеристик температуры реликтового излучения вплоть до угловых минут.[4] Он обнаружил сигналы, которые соответствовали неразрешенным точечным источникам и эффекту SZ. В 2011 году ACT впервые обнаружила спектр мощности гравитационного линзирования микроволнового фона,[5] что в сочетании с WMAP результаты, впервые предоставили доказательства темная энергия от CMB один.[6] Измерения CMB спектр мощности от Телескоп Южного полюса были впоследствии освобождены [7] которые, как позже было показано, также подтверждают наличие темной энергии только от реликтового излучения.[8]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ Приемный лабораторный телескоп (RLT), 80-сантиметровый (31 дюйм) прибор, выше на 5 525 м (18 125 футов), но не является постоянным, поскольку он прикреплен к крыше передвижного транспортного контейнера.[1] Новый Обсерватория Атакама при Токийском университете значительно выше, чем у обоих.

использованная литература

  1. ^ Марроне; и другие. (2005). «Наблюдения в атмосферных окнах 1,3 и 1,5 ТГц с помощью лабораторного телескопа-приемника». Шестнадцатый международный симпозиум по космическим терагерцовым технологиям: 64. arXiv:Astro-ph / 0505273. Bibcode:2005stt..conf ... 64M.
  2. ^ Fowler, J .; и другие. (2007). «Оптическая конструкция космологического телескопа Атакама и камеры с миллиметровой болометрической решеткой». Прикладная оптика. 46 (17): 3444–54. arXiv:Astro-ph / 0701020. Bibcode:2007ApOpt..46.3444F. Дои:10.1364 / AO.46.003444. PMID  17514303. S2CID  10833374.
  3. ^ а б Косовский, А. (2003). "Космологический телескоп Атакамы". Новые обзоры астрономии. 47 (11–12): 939–943. arXiv:Astro-ph / 0402234. Bibcode:2003Новый..47..939K. CiteSeerX  10.1.1.317.3482. Дои:10.1016 / j.newar.2003.09.003. S2CID  17419249.
  4. ^ Fowler, A .; и другие. (Сотрудничество ACT) (2010). "Космологический телескоп Атакамы: измерение спектра мощности космического микроволнового фона 600 <>>> ℓ <8000 на частоте 148 ГГц". Астрофизический журнал. 722 (2): 1148–1161. arXiv:1001.2934. Bibcode:2010ApJ ... 722.1148F. Дои:10.1088 / 0004-637X / 722/2/1148. S2CID  8882912.
  5. ^ Das, S .; и другие. (Сотрудничество ACT) (2011). "Космологический телескоп Атакамы: обнаружение спектра мощности гравитационного линзирования". Письма с физическими проверками. 107 (2): 021301. arXiv:1103.2124. Bibcode:2011PhRvL.107b1301D. Дои:10.1103 / PhysRevLett.107.021301. PMID  21797590. S2CID  16368279.
  6. ^ Sherwin, B.D .; и другие. (Сотрудничество ACT) (2011). "Космологический телескоп Атакамы: обнаружение спектра мощности гравитационного линзирования". Письма с физическими проверками. 107 (2): 021302. arXiv:1105.0419. Bibcode:2011ПхРвЛ.107б1302С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.107.021302. PMID  21797591. S2CID  13981963.
  7. ^ Keisler, R .; и другие. (Сотрудничество SPT) (2011). "Измерение затухающего хвоста спектра мощности космического микроволнового фона с помощью телескопа Южного полюса". Астрофизический журнал. 743 (1): 28. arXiv:1105.3182. Bibcode:2011ApJ ... 743 ... 28K. Дои:10.1088 / 0004-637X / 743/1/28. S2CID  46121987.
  8. ^ ван Энгелен, К .; и другие. (Сотрудничество SPT) (2012). «Измерение гравитационного линзирования микроволнового фона с использованием данных Южнополярного телескопа». Астрофизический журнал. 756 (2): 142. arXiv:1202.0545. Bibcode:2012ApJ ... 756..142В. Дои:10.1088 / 0004-637X / 756/2/142. S2CID  39214417.

внешние ссылки