Sydpolen teleskop

Sydpolen teleskop
Sydpolen teleskop

Sydpolen teleskop
Sorts mikrovågsugn, Gregory-reflektor, radioteleskop
Plats Amundsen-Scott Station , Sydpolen , Antarktis
Koordinater 90°00′00″ S sh. 00°00′00″ in. e.
Höjd 2800 m
öppningsdatum 16 februari 2007
Start datum 16 februari 2007
Diameter 10 m
Vinkelupplösning 1 minut av båge
Effektivt område
  • 78,5 m²
montera Alt-azimut
Hemsida pole.uchicago.edu
 Mediafiler på Wikimedia Commons

South Pole Telescope ( SPT , engelska  South Pole Telescope ) är ett 10-meters radioteleskop vid ett observatorium i Antarktis vid Amundsen-Scott- stationen vid jordens geografiska sydpol . Teleskopet är designat för observationer vid mikrovågs- , millimeter- och submillimetervåglängder . Huvudmålet är att mäta svag diffus strålning från den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) [1] .

Historik

Teleskopet såg sitt första ljus den 16 februari 2007 . 2011 slutfördes den första stora skyundersökningen. Syftet med undersökningen var att upptäcka avlägsna massiva galaxhopar på grund av deras interaktion med CMB. I början av 2012 installerades en ny kamera (SPTpol) vid SPT med ännu större känslighet och möjlighet att mäta polariseringen av den registrerade elektromagnetiska vågen . Den här kameran fungerade 2012-2016 och användes för att skapa oöverträffade djupa högupplösta kartor över hundratals kvadratgrader av den södra himlen. Under 2017 installerades en tredje generationens SPT-3G-kamera på teleskopet, vilket gav en nästan en storleksordningsökning i kartläggningshastighet jämfört med SPTpol [2] .

Konstruktion

Teleskopet är ett off-axis teleskop av Gregory-systemet med en spegeldiameter på 10 meter, monterat på ett L-format alt-azimutfäste med en motvikt (vid polerna fungerar ett alt-azimutfäste på samma sätt som en ekvatorialmontering ). Teleskopet konstruerades för att ge ett stort synfält (större än 1 kvadratgrad) samtidigt som systematiska osäkerheter på grund av markrörelser under teleskopet och spridning av teleskopets optik minimeras.

Ytan på teleskopets spegel är slätad till cirka 25 mikrometer (en tusendels tum), vilket gör att observationer kan göras vid våglängder på mindre än en millimeter. Den viktigaste fördelen med SPT-observationsstrategin är att hela teleskopet skannas, så att strålen inte rör sig i förhållande till teleskopets speglar. Teleskopets snabba scanning och dess stora synfält gör SPT effektiv för att fånga stora områden av himlen [3] .

Platsspecifikationer

Det viktigaste kriteriet för placeringen av millimetervågsobservatorier är frånvaron av vattenånga , som absorberar sådan strålning. SPT-observatoriet ligger på hög höjd och i en kall region i Antarktis. Vattenånga i kallt klimat fryser helt enkelt, och Antarktis är därmed den torraste platsen på jorden. Dessutom upplever inte ett teleskop på avstånd från civilisationen buller från tredje part av konstgjord natur, och under den långa polarnatten är buller från solstrålning uteslutet. Låg omgivningstemperatur minskar effekten av mottagarens termiska brus [4] .

Bland nackdelarna är det värt att notera oförmågan att studera det norra halvklotet, instabiliteten hos istäcket under teleskopet och svår tillgång till observatoriet.

Mål och resultat

Teleskopet utförde den första betydande undersökningen av himlen i syfte att upptäcka och studera galaxhopar . Söktekniken baserades på Sunyaev-Zel'dovich-effekten  - förvrängningen av mikrovågsbakgrundsstrålningen genom dess interaktion med det intergalaktiska mediet [2] . Som ett resultat av undersökningen upptäcktes ett hundratal galaxhopar i ett extremt brett spektrum av rödförskjutningar [5] . Massorna av galaxhopar uppskattades och gränser för mörk energi erhölls [6] [7] .

Det var också möjligt att upptäcka en population av avlägsna dammiga galaxer med gravitationslinser [8] .

"Vridningen" av den polariserade strålningen från mikrovågsbakgrunden, känd som "B-mode" [9] , har upptäckts . Det uppstår som ett resultat av gravitationslinsning av en mer kraftfull polarisationssignal "E-mode" [10] . Mätningar av intensiteten av detta fenomen gör det möjligt att uppskatta energi- och tidsskalorna för processer under inflationsstadiet i det tidiga universum [11] [12] [13] .

Anteckningar

  1. JE Carlström, PAR Ade, KA Aird, BA Benson, LE Bleem. 10 Meter South Pole Telescope  // Publikationer från Astronomical Society of the Pacific  . — 2011-05. — Vol. 123 , utg. 903 . - s. 568-581 . - doi : 10.1086/659879 . Arkiverad från originalet den 30 juli 2020.
  2. ↑ 1 2 SPT Collaboration, JE Ruhl, PAR Ade, JE Carlström, HM Cho. Sydpolsteleskopet  // arXiv:astro-ph/0411122. — 2004-10-08. - S. 11 . - doi : 10.1117/12.552473 . Arkiverad från originalet den 26 juli 2020.
  3. Sydpolsteleskop: Teleskopoptik . pole.uchicago.edu. Hämtad 27 februari 2020. Arkiverad från originalet 12 augusti 2020.
  4. Richard A. Chamberlin. Sydpolens submillimeter himmelsopacitet och korrelationer med radiosondeobservationer   // JGR . — 2001-09. — Vol. 106 , utg. D17 . - P. 20101-20114 . — ISSN 0148-0227 . - doi : 10.1029/2001JD900208 . Arkiverad från originalet den 27 februari 2020.
  5. Z. Staniszewski, PAR Ade, KA Aird, BA Benson, LE Bleem. Galaxkluster upptäcktes med en Sunyaev-Zel'dovich effektundersökning  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2009-08-10. — Vol. 701 , utg. 1 . - S. 32-41 . — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357 . - doi : 10.1088/0004-637X/701/1/32 . Arkiverad 20 oktober 2020.
  6. K. Vanderlinde, T. M. Crawford, T. de Haan, J. P. Dudley, L. Shaw. Galaxkluster utvalda med Sunyaev-Zel'dovich-effekten från 2008   års sydpolsteleskopobservationer // ApJ . — 2010-10. — Vol. 722 , utg. 2 . - P. 1180-1196 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1088/0004-637X/722/2/1180 . Arkiverad från originalet den 27 februari 2020.
  7. FW High, B. Stalder, J. Song, PAR Ade, KA Aird. Optisk rödförskjutning och rikedomsuppskattningar för galaxkluster utvalda med Sunyaev-Zel'dovich-effekten från 2008 South Pole Telescope Observations  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2010-11-10. — Vol. 723 , utg. 2 . - P. 1736-1747 . — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357 . - doi : 10.1088/0004-637X/723/2/1736 . Arkiverad från originalet den 28 juli 2020.
  8. JD Vieira, DP Marrone, SC Chapman, C. De Breuck, YD Hezaveh. Dammiga starburst-galaxer i det tidiga universum som avslöjats av gravitationslinser   // Natur . — 2013-03. — Vol. 495 , utg. 7441 . - s. 344-347 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/nature12001 . Arkiverad från originalet den 27 februari 2020.
  9. D. Hanson, S. Hoover, A. Crites, PAR Ade, KA Aird. Detektering av B-lägespolarisation i den kosmiska mikrovågsbakgrunden med data från  sydpolsteleskopet // arXiv:1307.5830 [astro-ph]. — 2013-10-07. - doi : 10.1103/PhysRevLett.111.141301 . Arkiverad från originalet den 23 juni 2020.
  10. Matias Zaldarriaga, Uros Seljak. Gravitationslinseffekt på kosmisk mikrovågsbakgrundspolarisering  // Fysisk granskning D. - 1998-06-22. - T. 58 , nej. 2 . - S. 023003 . - ISSN 1089-4918 0556-2821, 1089-4918 . - doi : 10.1103/PhysRevD.58.023003 . Arkiverad från originalet den 16 juni 2020.
  11. The Antarctic Sun: Nyheter om Antarktis - Explosiv händelse . antarcticsun.usap.gov. Hämtad 27 februari 2020. Arkiverad från originalet 27 februari 2020.
  12. A. Manzotti, KT Story, WLK Wu, JE Austermann, JA Beall. CMB PolarizationB-mode Delensing med SPTpol och Herschel  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2017-08. — Vol. 846 , utg. 1 . — S. 45 . — ISSN 0004-637X . doi : 10.3847 /1538-4357/aa82bb .
  13. Uros Seljak, Matias Zaldarriaga. Signatur för gravitationsvågor i polarisering av mikrovågsbakgrunden  // Physical Review Letters. — 1997-03-17. - T. 78 , nej. 11 . - S. 2054-2057 . - ISSN 1079-7114 0031-9007, 1079-7114 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.78.2054 . Arkiverad från originalet den 23 juni 2020.

Länkar