Pimeän energian tutkimus - Dark Energy Survey

Pimeän energian tutkimus
	Dark Energy Survey -logo
Vaihtoehtoiset nimet	DES
Kyselyn tyyppi	tähtitieteellinen tutkimus
Kohde	pimeää energiaa
Havaintoja	Cerro Tololon amerikkalainen observatorio
Verkkosivusto	www .darkenergysurvey .org
	Aiheeseen liittyvää mediaa Wikimedia Commonsissa
	[ muokkaa Wikidatassa ]

Pimeä energia Survey ( DES ) on tähtitieteellinen tutkimus suunniteltu rajoittamaan ominaisuuksiin pimeä energia . Se käyttää otettuja kuvia lähi- UV , näkyvä , ja lähi- infrapuna mitata laajeneminen Universumin käyttäen tyypin Ia supernoville , Baryoni akustinen värähtelyt , määrä galaksijoukot , ja heikko painovoiman linssitoiminnan . Yhteistyö koostuu tutkimuslaitoksista ja yliopistoista Yhdysvalloista, Australiasta, Brasiliasta, Yhdistyneestä kuningaskunnasta, Saksasta, Espanjasta ja Sveitsistä. Yhteistyö on jaettu useisiin tieteellisiin työryhmiin. DES: n johtaja on Josh Frieman .

DES aloitti kehittämällä ja rakentamalla Dark Energy Camera (DECam) -laitteen, joka on suunniteltu erityisesti kyselyä varten. Tällä kameralla on laaja näkökenttä ja suuri herkkyys erityisesti näkyvän spektrin punaisella osalla ja lähi -infrapunassa. Havainnot tehtiin DECamilla, joka oli asennettu 4 metrin Victor M.Blanco -teleskoopille , joka sijaitsee Chilen Cerro Tololon Amerikanvälisessä observatoriossa (CTIO). Tarkkailujaksot kestivät vuosina 2013--2019; vuodesta 2021 lähtien DES -yhteistyö on julkaissut tulokset kyselyn kolmen ensimmäisen vuoden ajalta.

DECam

Taivas täynnä galakseja.

DECam , lyhenne sanoista Dark Energy Camera , on suuri kamera, joka on rakennettu korvaamaan Victor M.Blanco -teleskoopin edellinen ensisijainen kamera. Kamera koostuu kolmesta pääkomponentista: mekaniikasta, optiikasta ja CCD -kennoista .

Mekaniikka

Kameran mekaniikka koostuu suodattimen vaihtajasta, jossa on 8 suodattimen kapasiteetti ja suljin. On myös optinen piippu, joka tukee 5 korjauslinssiä, joista suurin on halkaisijaltaan 98 cm. Nämä komponentit on kiinnitetty CCD -polttovälitasolle, joka jäähdytetään −100 ° C: seen nestemäisellä typellä CCD -kennojen lämpökohinan vähentämiseksi. Polttotaso pidetään myös erittäin alhaisessa tyhjiössä, ^10-6 Torr , jotta kondensaatio ei muodostu antureihin. Koko kamera linssien, suodattimien ja CCD -kennojen kanssa painaa noin 4 tonnia. Kun se oli asennettu ensisijaiseen tarkennukseen, sitä tuettiin kuusiolaatikkojärjestelmällä, joka mahdollistaa reaaliaikaisen polttovälin säätämisen.

Optiikka

Kamera on varustettu u-, g-, r-, i-, z- ja Y -suodattimilla, joiden etäisyys on noin 340–1070 nm, samanlainen kuin Sloan Digital Sky Survey (SDSS) -kamerassa . Tämä mahdollistaa DES: n saada fotometriset punaisen siirtymän mittaukset arvoon z≈1. DECam sisältää myös viisi linssiä, jotka toimivat korjausoptiikkana ja jotka laajentavat kaukoputken näkökenttää 2,2 °: n halkaisijaan, joka on yksi laajimmista näkökentistä maanpäällisessä optisessa ja infrapunakuvauksessa. Yksi merkittävä ero Victor M.Blanco -teleskoopin ja DECam -laitteen aikaisempien varauskytkettyjen laitteiden (CCD) välillä on parannettu kvanttitehokkuus punaisella ja lähellä infrapuna-aallonpituudella.

CCD -kennot

Simuloitu kuva DECam CCD -ryhmästä polttotasolla. Jokainen suuri suorakulmio on yksi CCD. Vihreä suorakulmio, joka on ympyröity punaisella vasemmassa yläkulmassa, näyttää iPhone 4 -kameran CCD -koon samassa mittakaavassa.

DECamin tieteellinen anturiryhmä on 62 2048 × 4096 pikselin taustavalaistu CCD-kenno, joka on yhteensä 520 megapikseliä; lisäksi 12 2048 × 2048 pikselin CCD -kennoja (50 Mpx) käytetään kaukoputken ohjaamiseen, tarkennuksen ja kohdistuksen seurantaan. Koko DECam -polttoväli sisältää 570 megapikseliä. CCDs varten DECam käyttää korkean piistä valmistetaan Dalsa ja LBNL 15 x 15 mikronia kuvapistettä. Vertailun vuoksi iPhone 4: ssä käytetyn OmniVision Technologies -taustavalaistun CCD: n pikseli on 1,75 × 1,75 mikronin pikseli ja 5 megapikseliä. Suuremmat pikselit mahdollistavat sen, että DECam voi kerätä enemmän valoa pikseliä kohden, mikä parantaa heikkoherkkyyttä, mikä on toivottavaa tähtitieteelliselle laitteelle. DECamin CCD-kennoissa on myös 250 mikronin kidesyvyys; tämä on huomattavasti suurempi kuin useimmat kuluttaja -CCD -kennot. Lisäkide syvyys lisää polkua, joka kulkee syöttämällä fotoneja. Tämä puolestaan lisää vuorovaikutuksen todennäköisyyttä ja mahdollistaa CCD -kennojen herkkyyden alemman energian fotoneille, mikä laajentaa aallonpituusaluetta 1050 nm: iin. Tieteellisesti tämä on tärkeää, koska sen avulla voidaan etsiä kohteita suuremmalla punaisella siirtymällä, mikä lisää tilastollista tehoa edellä mainituissa tutkimuksissa. Kun jokainen pikseli on sijoitettu kaukoputken polttotasoon, sen leveys on 0,263 tuumaa taivaalla, jolloin kokonaiskuvakenttä on 3 neliöastetta.

Kysely

DES kuvasi 5000 neliöastetta etelätaivasta jalanjäljessä, joka on päällekkäin etelänavan teleskoopin ja Stripe 82: n kanssa (suurelta osin Linnunradan välttäminen). Tutkimus kesti 758 tarkkailuyötä, jotka jakautuivat kuuteen vuosittaisiin istuntoihin elokuun ja helmikuun välillä, ja kattoivat kyselyn jalanjäljen kymmenen kertaa viidellä fotometrisellä kaistalla ( g , r, i, z ja Y ). Tutkimus saavutti i -kaistalla 24. voimakkuuden syvyyden koko tutkimusalueella. Pidemmät valotusajat ja nopeampi havainnointikadenssi tehtiin viidessä pienemmässä, yhteensä 30 neliöastetta olevassa laastarissa supernovojen etsimiseksi.

Ensimmäinen valo saavutettiin 12. syyskuuta 2012; todentamis- ja testausjakson jälkeen tieteelliset havainnot alkoivat elokuussa 2013. Viimeinen havaintoistunto saatiin päätökseen 9. tammikuuta 2019.

Tulokset

Heikko linssit

Heikko linssitoiminnan mitattiin tilastollisesti mittaamalla hierto-shear korrelaatiofunktio , kahden pisteen toiminto, tai sen Fourier-muunnos , leikkaus- tehospektri . Huhtikuussa 2015 Dark Energy Survey julkaisi massakarttoja, joissa käytettiin noin 2 miljoonan galaksin kosmisia leikkausmittauksia tieteellisten tarkastustietojen perusteella elokuun 2012 ja helmikuun 2013 välisenä aikana.

Kääpiögalaksit

Maaliskuussa 2015 kaksi tiimiä julkaisi löydöksensä useista uusista potentiaalisista kääpiögalakseista, jotka löydettiin vuoden 1 DES -tiedoista. Elokuussa 2015 Dark Energy Survey -tiimi ilmoitti löytäneensä kahdeksan uutta ehdokasta vuoden 2 DES -tiedoista.

Pienet planeetat

DeCam löysi pimeän energian tutkimuksen aikana useita pieniä planeettoja , mukaan lukien korkean kaltevuuden trans-Neptunian esineet (TNO). MPC on annettu IAU koodi W84 varten DeCam havainnot pienistä aurinkokunnan. Lokakuusta 2019 lähtien MPC hyvittää epäjohdonmukaisesti yhdeksän numeroidun pienen planeetan löytämisen, jotka kaikki ovat Neptunian trans-objekteja , joko "DeCam"-tai "Dark Energy Survey" -tutkimukseen. Luettelo ei sisällä numeroimattomia pieniä planeettoja, jotka DeCam on mahdollisesti löytänyt, koska löytöhyvityksiä annetaan vain kehon numeroinnin perusteella, mikä puolestaan riippuu riittävän turvallisesta kiertoradan määrityksestä.

Luettelo löydetyistä pienistä planeetoista

Löydöt hyvitetään "DECam" ja "Dark Energy Survey".
(451657) 2012 WD 36	19. marraskuuta 2012	lista
(471954) 2013 RM 98	8. syyskuuta 2013	lista
(472262) 2014 QN 441	18. elokuuta 2014	lista
(483002) 2014 QS 441	19. elokuuta 2014	lista
(491767) 2012 VU 113	15. marraskuuta 2012	lista
(491768) 2012 VV 113	15. marraskuuta 2012	lista
(495189) 2012 VR 113	28. syyskuuta 2012	lista
(495190) 2012 VS 113	12. marraskuuta 2012	lista
(495297) 2013 TJ 159	13. lokakuuta 2013	lista

Galleria

Dark Energy Survey -kenttäkuva
Dark Energy -kameran miljoonasosa valotus. Tämän altistuksen aikaan DECam teki kuvan galaksiryhmästä.

Languages

In other projects