Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Спектроскопический прибор темной энергии
Дизайн эксперимента DESI - 2016-02-12.jpg
Дизайн-концепция DESI в феврале 2016 г.
Альтернативные названияDESI Отредактируйте это в Викиданных
ЧастьНациональная обсерватория Китт-Пик
Телескоп Николаса У. Мэйолла Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Китт Пик , Аризона
Координаты31 ° 57′30 ″ N 111 ° 35′48 ″ з.д. / 31,9583 ° с.ш.111,5967 ° з. / 31,9583; -111,5967 Координаты: 31 ° 57′30 ″ N 111 ° 35′48 ″ з.д.  / 31,9583 ° с.ш.111,5967 ° з. / 31,9583; -111,5967 Отредактируйте это в Викиданных
ОрганизацияНациональная лаборатория Лоуренса Беркли Отредактируйте это в Викиданных
Высота2100 м (6900 футов) Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны360 нм (830 ТГц) –980 нм (310 ТГц)
Построено2015– ( 2015– ) Отредактируйте это в Викиданных
Первый свет2019 г. Отредактируйте это в Викиданных
Стиль телескопанаучный прибор-
спектрометр Отредактируйте это в Викиданных
Веб-сайтДези .lbl Пра Отредактируйте это в Викиданных
Прибор для спектроскопии темной энергии расположен в США.
Спектроскопический прибор темной энергии
Расположение спектроскопического прибора темной энергии
[ редактировать в Викиданных ]

Прибор для спектроскопии темной энергии ( DESI ) - это инструмент для научных исследований для проведения спектрографических астрономических исследований далеких галактик . Его основные компоненты - фокальная плоскость, содержащая 5000 роботов для позиционирования волокна, и набор спектрографов, которые питаются от волокон. Новый инструмент позволит провести эксперимент по исследованию истории расширения Вселенной и загадочной физики темной энергии . [1] [2]

Прибор работает в Национальной лаборатории Лоренса Беркли под финансирование из Министерства энергетики США «s Управления науки . Строительство нового инструмента, в настоящее время завершено, был главным финансируется Фондом Министерства энергетики США «ы Управления науки , а также другими многочисленными источниками , в том числе Национального научного фонда США , Великобритания , науки и техника Услуги совета , Франция альтернативных источников энергии и атомной энергии Комиссия , Национальный совет по науке и технологиям Мексики, Министерство науки и инноваций Испании ,Гордон и Бетти Мур Фонд , в Фонд Heising-Simons , и сотрудничающих учреждений по всему миру. [3] DESI находится на высоте 6880 футов (2100 м), где он был установлен на телескоп Мэйолла на вершине Китт-Пик в пустыне Сонора , который расположен в 55 милях (89 км) от Тусона, штат Аризона , США. . [4]

Научные цели [ править ]

История расширения и крупномасштабная структура Вселенной является ключевым предсказанием космологических моделей , и наблюдения DESI позволят ученым исследовать различные аспекты космологии, от темной энергии до альтернатив общей теории относительности и нейтрино.масс в раннюю вселенную. Данные DESI будут использоваться для создания трехмерных карт распределения материи, охватывающих беспрецедентный объем Вселенной с беспрецедентной детализацией. Это даст представление о природе темной энергии и установит, является ли космическое ускорение следствием модификации общей теории относительности космического масштаба. DESI изменит понимание темной энергии и скорости расширения Вселенной в ранние времена, одной из величайших загадок в понимании физических законов.

DESI будет измерять историю расширения Вселенной с помощью барионных акустических колебаний (BAO), запечатленных в скоплении галактик, квазаров и межгалактической среды. [5] Метод BAO - надежный способ извлечения информации о космологическом расстоянии из кластеризации вещества и галактик. Он опирается только на очень крупномасштабную структуру и делает это таким образом, чтобы ученые могли отделить акустический пик сигнатуры BAO от неопределенностей в большинстве систематических ошибок в данных. BAO был определен в отчете Рабочей группы по темной энергии за 2006 год как один из ключевых методов изучения темной энергии. [6] В мае 2014 года Консультативная группа по физике высоких энергий, федеральный консультативный комитет, уполномоченныйМинистерство энергетики США (DOE) и Национальный научный фонд (NSF) одобрили DESI. [7]

3D карта вселенной [ править ]

Метод барионных акустических колебаний требует трехмерной карты далеких галактик и квазаров, созданной на основе информации об угловом и красном смещении большой статистической выборки космологически далеких объектов. Получая спектры далеких галактик, можно определить их расстояние, измеряя их спектроскопическое красное смещение, и таким образом создать трехмерную карту Вселенной. [8] Трехмерная карта крупномасштабной структуры Вселенной также содержит больше информации о темной энергии, чем только BAO, и чувствительна к массе нейтрино и параметрам, которые управляли изначальной Вселенной. В ходе пятилетнего обзора, который начнется во второй половине 2020 года, в рамках эксперимента DESI будет обнаружено 35 миллионов галактик и квазаров. [9]

Развитие [ править ]

В инструменте DESI реализован новый оптический спектрограф с высокой степенью мультиплексирования на телескопе Mayall. [10] Новая конструкция оптического корректора создает очень большое поле обзора в 8,0 квадратного градуса на небе, которое в сочетании с новыми приборами в фокальной плоскости весит примерно 10 тонн. Фокальная плоскость вмещает 5000 небольших позиционеров оптоволокна, управляемых компьютером, с шагом 10,4 мм. Вся фокальная плоскость может быть переконфигурирована для следующей экспозиции менее чем за две минуты, пока телескоп поворачивается к следующему полю. Инструмент DESI способен снимать 5000 одновременных спектров в диапазоне длин волн от 360 до 980 нм. Объем проекта DESI включал строительство, установку и ввод в эксплуатацию нового корректора с широким полем поля и опорной конструкции корректора для телескопа, узла фокальной плоскости с 5000 роботизированными позиционерами волокна и десятью датчиками направления / фокусировки / выравнивания,40-метровая волоконно-оптическая кабельная система, которая передает свет из фокальной плоскости на спектрографы, десять трехплечевых спектрографов, систему управления прибором и конвейер для анализа данных.

Изготовлением прибора руководила Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и контролирует работу эксперимента, включая международное научное сотрудничество с участием 600 человек. Стоимость строительства составила $ 56M от Министерства энергетики США «s Управления науки плюс дополнительные $ 19M от других Нефедеральные источников , включая взносы в натуральной форме. В настоящее время руководство DESI состоит из директора доктора Михаэля Леви, со-спикеров профессора Даниэля Эйзенштейна и доктора Натали Паланк-Делабруиль , ученых проекта доктора Дэвида Дж. Шлегеля и доктора Жюльена Гая, менеджера проекта Роберта Безунера, приборолог проф. Пол Мартини, и ученый-заказчик профессор Констанс Рокози . Строительство нового прибора началось в 2015 году и было завершено в 2019 году, а ввод в эксплуатацию завершился в марте 2020 года. [11]

Исследования DESI Legacy Imaging [ править ]

Чтобы обеспечить цели для обзора DESI, три телескопа обследовали северное и часть южного неба в диапазонах g, r и z . Эти обзоры представляли собой обзор неба в Пекине и Аризоне (BASS) с использованием 2,3- метрового телескопа Bok, обзор наследия камеры темной энергии (DECaLS) с использованием 4- метрового телескопа Blanco и обзор наследия Mayall в z-диапазоне (MzLS) с использованием 4-метровый телескоп Мейолла . Площадь съемок составляет 14 000 квадратных градусов (около одной трети неба) в обход Млечного Пути. Эти опросы были объединены в исследованиях DESI Legacy Imaging Surveys или Legacy Surveys. [12] [13] Цветные изображения съемки можно просмотреть в устаревшем браузере Survey Sky Browser. [14] Унаследованный обзор покрывает 16 000 квадратных градусов ночного неба, содержащий 1,6 миллиарда объектов, включая галактики и квазары, до 11 миллиардов лет назад.

История [ править ]

DESI получила разрешение начать НИОКР по проекту в декабре 2012 года, когда Национальная лаборатория им. Лоуренса в Беркли была назначена управляющей лабораторией. Доктор Майкл Леви, старший научный сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, был назначен лабораторией директором проекта DESI, который выполнял эту роль с 2012 года и на протяжении всего периода строительства. Генри Heetderks был менеджером проекта с 2013 года до 2016 года, Роберт Besuner был менеджером проекта с 2016 до 2020. Конгресса США разрешение не было представлено в 2015 году, и Департамент энергетики США «s Управления науки одобрил начало физического строительства в июне 2016 года первый светновой корректирующей системы было получено в ночь на 1 апреля 2019 года, а первые лучи всего инструмента - в ночь на 22 октября 2019 года. Ввод в эксплуатацию последовал после первых лучей света и был завершен в марте 2020 года. завершено в марте 2020 года и нацелен на полное функционирование к концу 2020 года. [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Бебек, CJ, изд. (2015-06-15). «Отчет о дизайне DESI» . Проверено 12 февраля 2016 .
  2. ^ Pultarova, Tereza (16 февраля 2018). «Как 5000 роботов размером с карандаш могут разгадывать загадки вселенной» . Живая наука .
  3. ^ Робертс-младший, Глен (2019-10-28). «DESI открывает свои 5000 глаз, чтобы запечатлеть цвета космоса» . Национальная лаборатория Лоуренса Беркли . Проверено 3 февраля 2020 .
  4. ^ Телескоп отслеживает 35 миллионов галактик в поисках темной энергии , отчет BBC Science, 28 октября 2019 г.
  5. ↑ Со, Хи-Чжон; Эйзенштейн, Дэниел Дж. (2003). "Исследование темной энергии с помощью барионных акустических колебаний из будущих исследований красного смещения больших галактик". Астрофизический журнал . 598 (2): 720–740. arXiv : astro-ph / 0307460 . Bibcode : 2003ApJ ... 598..720S . DOI : 10.1086 / 379122 .
  6. ^ Альбрехт, Андреас; и другие. (2006). «Отчет Целевой группы по темной энергии». arXiv : astro-ph / 0609591 .
  7. ^ "Строительство для открытий: Стратегический план США по физике элементарных частиц в глобальном контексте" (PDF) . Май 2014.
  8. ^ Эйзенштейн, Даниэль; и другие. (2005). "Обнаружение барионного акустического пика в крупномасштабной корреляционной функции светящихся красных галактик SDSS". Астрофизический журнал . 633 (2): 560–574. arXiv : astro-ph / 0501171 . Bibcode : 2005ApJ ... 633..560E . DOI : 10.1086 / 466512 .
  9. ^ «Проект трехмерного картирования галактики вступает в фазу строительства» . 2016-08-09.
  10. ^ Леви, Майкл; и другие. (4 августа 2013 г.). «Эксперимент DESI». arXiv : 1308.0847 [ astro-ph.CO ].
  11. ^ Прейс, Павел (2015-09-21). «DESI, амбициозное зондирование темной энергии, достигает следующей важной вехи» .
  12. ^ Дей, Арджун; Шлегель, Дэвид Дж .; Ланг, Дастин; Блюм, Роберт; Берли, Кайлан; Фань, Сяохуэй; Финдли, Джозеф Р .; Финкбайнер, Дуг; Эррера, Дэвид; Джуно, Стефани; Ландрио, Мартин (май 2019 г.). «Обзор исследований DESI Legacy Imaging Surveys». AJ . 157 (5): 168. Bibcode : 2019AJ .... 157..168D . DOI : 10,3847 / 1538-3881 / ab089d . ЛВП : 10150/633730 . ISSN 0004-6256 . 
  13. ^ Обзор, Наследие (2012-11-08). «Индекс» . Устаревший обзор . Проверено 4 февраля 2020 .
  14. ^ "Устаревший обозреватель неба Survey" . legacysurvey.org . Проверено 4 февраля 2020 .
  15. ^ Линкольн, Дон. «Супер новый телескоп впервые открывает глаза» . Forbes . Проверено 9 ноября 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт DESI
  • Телескоп отслеживает 35 миллионов галактик в поисках темной энергии , отчет BBC Science, 28 октября 2019 г.