ВЗГЛЯД (телескоп)
 ПРОСМОТР (Фото: ESO ) | |
| Альтернативные названия | Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии |
|---|---|
| Часть | Обсерватория Паранал  |
| Местоположение(а) | Пустыня Атакама |
| Координаты | 24 ° 36'57 "ю.ш. 70 ° 23'51" з.д. / 24,615833333333 ° ю.ш. 70,3975 ° з.д. |
| Организация | Европейская южная обсерватория |
| Высота | 2518 м (8261 фут) |
| Длина волны | 0,85 мкм (350 ТГц)–2,3 мкм (130 ТГц) |
| Первый свет | 1 декабря 2009 г. |
| Стиль телескопа | Телескоп Ричи – Кретьена |
| Диаметр | 4,1 м (13 футов 5 дюймов) |
| Вторичный диаметр | 1,24 м (4 фута 1 дюйм) |
| Угловое разрешение | 0,34 угловой секунды |
| Фокусное расстояние | 12,1 м (39 футов 8 дюймов) |
| Монтаж | альтазимутальная монтировка |
| Веб-сайт | www |
  Расположение ВИСТА | |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
VISTA телескоп - ( Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии ) — широкоугольный рефлектор с зеркалом диаметром 4,1 метра, расположенный в обсерватории Паранал в Чили . Он находится в ведении Европейской южной обсерватории и начал научную деятельность в декабре 2009 года. VISTA была задумана и разработана консорциумом университетов Соединенного Королевства во главе с Лондонским университетом Королевы Марии. [1] и стал неденежным вкладом в ESO в рамках соглашения о присоединении Великобритании, при этом подписка была оплачена Советом по науке и технологиям Великобритании (STFC). [2]
VISTA — это обзорный телескоп, работающий в инфракрасном диапазоне волн, и на сегодняшний день это самый большой телескоп в мире, предназначенный для исследования неба в ближнем инфракрасном диапазоне. [2] Телескоп имеет только один инструмент: VIRCAM, Vista InfraRed CAMera. Это 3-тонная камера, содержащая 16 специальных детекторов, чувствительных к инфракрасному свету, с общим количеством 67 миллионов пикселей. [3]
Прибор второго поколения под названием 4MOST, многообъектный спектрограф с оптоволоконным питанием на 2400 объектов , находится в стадии разработки и будет установлен примерно в 2022 году.
Наблюдение на длинах волн, превышающих видимые человеческим глазом, позволяет VISTA изучать объекты, которые практически невозможно увидеть в видимом свете, потому что они холодные, закрыты пылевыми облаками или потому, что их свет растянут в сторону более красных длин волн из-за расширения пространства. во время долгого путешествия света из ранней Вселенной. [2]
Проект
[ редактировать ]VISTA проводит исследования южного неба в ближнем инфракрасном диапазоне. Такие исследования должны не только дать прямые научные результаты, но и помочь выбрать объекты для дальнейших исследований с помощью более крупных телескопов. Есть два связанных проекта: широкоугольная камера (WFCAM) на инфракрасном телескопе Соединенного Королевства на Гавайях проводит инфракрасные исследования северного неба, а обзорный телескоп VLT в Чили проводит исследования южного неба в видимом свете.
Проект был инициирован в 1999 году консорциумом VISTA. [4] из 18 университетов Соединенного Королевства (UK), которые получили финансирование из совместного инфраструктурного фонда правительства Великобритании и дальнейшее финансирование от Совета по физике элементарных частиц и астрономии . Стоимость проекта оценивается в 46 миллионов евро (36 миллионов фунтов стерлингов). [5] [6]
Рассмотрев несколько площадок в Чили , консорциум выбрал обсерваторию Паранал Европейской южной обсерватории (ESO), а именно вторичный пик на высоте 1500 м от Очень Большого Телескопа (VLT). Консорциум выбрал Британский центр астрономических технологий, который возьмет на себя техническую ответственность за проектирование и строительство телескопа. Два года спустя, в 2002 году, Великобритания присоединилась к ESO, и VISTA стала частью вступительного взноса в натуральной форме. Затем консорциум завершил строительство и ввод в эксплуатацию телескопа, а Совет по науке и технологиям от имени Великобритании передал телескоп ESO на благо астрономов всех стран-членов. [3] [7]
VISTA опросы
[ редактировать ]Научные цели исследований VISTA, начавшихся в 2010 году, включают множество наиболее интересных проблем современной астрофизики, начиная от природы темной энергии и заканчивая угрозой околоземных астероидов. [2]
VISTA проводит шесть крупных публичных исследований: UltraVISTA, VISTA Kilo-Degree Infrared Galaxy Survey (VIKING), VISTA Magellanic Survey (VMC), VISTA Variables in the Via Lactea (VVV) , VISTA Hemisphere Survey (VHS), VISTA Deep. Обзор внегалактических наблюдений (ВИДЕО). Они займут большую часть времени наблюдений в первые пять лет работы телескопа. Исследования охватывают разные участки неба на разной глубине и позволяют решить широкий спектр научных вопросов. [8] Более подробную информацию о каждом опросе VISTA можно найти на веб-сайте ESO — VISTA Surveys и на веб-странице ESO — Public Surveys Projects .
Наука с VISTA
[ редактировать ]Поскольку VISTA — это большой телескоп с большим полем зрения, он может как обнаруживать слабые источники, так и быстро охватывать большие участки неба. Каждое изображение VISTA захватывает участок неба, охватывающий примерно в десять раз большую площадь полной Луны, и оно сможет обнаруживать и каталогизировать объекты по всему южному небу с чувствительностью, которая в сорок раз выше, чем достигнутая при более ранних инфракрасных исследованиях неба, таких как как весьма успешный двухмикронный обзор всего неба. Этот скачок в наблюдательной мощности — сравнимый с повышением чувствительности невооруженного глаза к первому телескопу Галилея — откроет огромное количество новых объектов и позволит создать гораздо более полные реестры редких и экзотических объектов в южном небе. [3]
Наблюдения VISTA будут способствовать исследованиям во многих астрономических областях. Ожидается, что в нашей галактике VISTA обнаружит множество новых звезд коричневых карликов и сможет проверить идеи о природе темной материи. Один обзор VISTA предназначен для поиска и изучения огромного количества переменных звезд в нашей галактике путем получения изображений одних и тех же участков неба в разное время. Используя данные VISTA, астрономы смогут составить карту структуры нашей галактики гораздо более подробно, чем когда-либо прежде. Еще один обзор VISTA будет изучать соседние с нами малые галактики, Магеллановы Облака, и их окрестности. Данные VISTA также будут использоваться для создания трехмерной карты примерно 5% всей наблюдаемой Вселенной. В дальнейшем VISTA станет мощным инструментом для обнаружения удаленных квазаров и изучения эволюции галактик и скоплений галактик. Это поможет исследовать природу темной энергии путем обнаружения очень далеких скоплений галактик. [9] Инфракрасные измерения астрономического обзора VVV были использованы для укрепления лестницы космических расстояний , а именно путем определения надежных расстояний до звездных скоплений и цефеид переменных звезд . [10] [11]
Выбор изображений VISTA
[ редактировать ]На первом опубликованном изображении (слева) показана туманность Пламя (NGC 2024), эффектное звездообразующее облако газа и пыли в знакомом созвездии Ориона (Охотника) и его окрестностях. В видимом свете ядро объекта скрыто за густыми облаками пыли, но изображение VISTA, полученное в инфракрасном диапазоне, может проникнуть во мрак и выявить скрытое внутри скопление горячих молодых звезд. Широкое поле зрения камеры VISTA также фиксирует сияние NGC 2023 и призрачную форму знаменитой туманности Конская Голова. [3]
Другие потрясающие изображения туманностей включают виды Туманности Ориона и Туманности Лагуна , сделанные в программе VISTA . Снимок справа представляет собой широкоугольный вид туманности Ориона (Мессье 42), расположенной примерно в 1350 световых годах от Земли, полученный с помощью инфракрасного обзорного телескопа VISTA в обсерватории ESO Паранал в Чили. Огромное поле зрения телескопа позволяет увидеть всю туманность и ее окрестности на одном снимке, а его инфракрасное зрение также означает, что он может заглядывать глубоко в обычно скрытые пыльные области и обнаруживать любопытные выходки очень активных молодых звезд, похороненных там. . [12] Слева (под изображением туманности Пламя) видно изображение «Голубой лагуны» — это инфракрасное изображение, полученное в рамках обзора ВВВ. На ней изображена звездная ясли под названием Туманность Лагуна (также известная как Мессье 8), которая находится на расстоянии около 4000–5000 световых лет от нас в созвездии Стрельца (Стрелец). [13]
VISTA также может смотреть далеко за пределы нашей галактики. В примере слева (под изображением туманности Ориона) телескоп сделал семейную фотографию скопления галактик в созвездии Печи (Химическая печь). Широкое поле зрения позволяет запечатлеть на одном изображении множество галактик, включая яркую спиральную галактику с перемычкой NGC 1365 и большую эллиптическую галактику NGC 1399. Изображение было построено на основе изображений, полученных с помощью фильтров Z, J и Ks в ближней инфракрасной части галактики. спектр и запечатлел многие члены скопления на одном изображении. В правом нижнем углу видна элегантная спиральная галактика с перемычкой NGC 1365, а слева — большая эллиптическая NGC 1399, окруженная роем слабых шаровых скоплений. Размер изображения составляет примерно 1 градус на 1,5 градуса, а общее время экспозиции составило 25 минут. [14]
Технические детали
[ редактировать ]Конструкция телескопа
[ редактировать ]
Цель многократного получения изображений больших участков неба с ограниченным разрешением привела к созданию уникальной оптической конструкции. Главное зеркало представляет собой вогнутый гиперболоид диаметром 4,1 м и фокусным расстоянием около f/1 . Зеркало имеет форму мениска толщиной 17 см с центральным отверстием диаметром 1,2 м для размещения камеры в фокусе Кассегрена . Он был отлит из Зеродура компанией Schott в Германии , а затем отполирован и фигурирован на ЛЗОС в Москве . Это самое большое зеркало такой формы и с таким коротким фокусным расстоянием; полировка заняла 2 года, что оказалось дольше, чем предполагалось. [6] [15] Зеркало поддерживается рядом приводов (81 сзади и 24 по краям), которые позволяют компьютерам управлять его формой.
Вторичное зеркало представляет собой выпуклый гиперболоид диаметром 1,24 м. Комбинация двух гиперболических зеркал делает этот дизайн квази- Ритчи-Кретьена . Комбинированное фокусное соотношение составляет около f/3, но качество изображения двух зеркал по отдельности будет плохим. [16] Вторичное зеркало установлено на шестигранной опоре, поэтому его положение, наклон и наклон также контролируются компьютером.
Инфракрасная камера была создана консорциумом, состоящим из Лаборатории Резерфорда Эпплтона , Британского центра астрономических технологий и Даремского университета . [17] и является крупнейшим в мире весом почти три тонны. Телескоп и камера образуют единую оптическую конструкцию, поскольку три линзы коррекции поля в камере необходимы для проецирования сфокусированного изображения неба на детекторы.
Для инфракрасной камеры также важно блокировать тепловое излучение от телескопа и купола. Это достигается с помощью ряда охлаждаемых перегородок перед линзами корректора поля. Кроме того, вторичное зеркало имеет заниженный размер, чтобы детекторы краев не видели теплую структуру за краем основного зеркала; это означает, что апертура , видимая любой точкой плоскости изображения, составляет 3,7 м. камеры Для этой конструкции требуется, чтобы вакуумный криостат , который охлаждает детекторы, а также перегородки, имел длину более 2 м и диаметр переднего окна 95 см. Колесо фильтров, расположенное прямо перед детекторами, позволяет выбрать определенный диапазон длин волн инфракрасного излучения. [18]
На площади, соответствующей диаметру неба 1,65°, плоскость изображения имеет 16 решеток инфракрасных детекторов. [16] каждый массив размером 2048x2048 пикселей размером 20 мкм, что соответствует в среднем 0,34 дюйма на небе. [18] Фокусное расстояние 12,1 м в сочетании с диафрагмой 3,7 м дает фокусное расстояние 3,26. Массивы разделены на 90 % ширины в одном направлении и чуть менее 50 % ширины в другом направлении. Таким образом, одиночная экспозиция соответствует пятнистому «отпечатку лапы» на небе. Чтобы заполнить пробелы и получить условное изображение, необходимо объединить как минимум шесть смещенных отпечатков лап в «плиту», размер которой тогда составит 1,5° на 1,0°. В плоскости изображения камеры также имеются детекторы волнового фронта , используемые для управления формой главного зеркала, а также положением и наклоном вторичного зеркала ( активная оптика ). Это компенсирует изгиб и обеспечивает четкое изображение на любой высоте . [18]
Вершину холма, на котором расположена ВИСТА, сравняли с землей, чтобы возвести корпус и вспомогательное здание. Во вспомогательном здании есть оборудование для мытья, зачистки и нанесения покрытия на главное зеркало. Покрытие может быть алюминиевым или, как правило, защищенным серебром для улучшения характеристик инфракрасного излучения. [15] Неподвижное основание корпуса поддерживает вращающийся стальной купол. Две раздвижные двери образуют прорезь купола. Дополнительные панели купола можно открыть для увеличения вентиляции, а ветровой щиток можно развернуть, чтобы закрыть части прорези. Днем в куполе поддерживается ночная температура. [19]
Работа и поток данных
[ редактировать ]
По завершении телескоп был передан ESO, которая отобрала для VISTA шесть публичных обзоров, что заняло 75% доступного времени наблюдений. Оставшееся время предлагается занять собственными исследованиями ESO, которая составит график утвержденных предложений для наблюдений. [21] Наблюдения ведут операторы обсерватории Паранал , удаленно из здания управления VLT . [19]
Сочетание большой матрицы детекторов и необходимых коротких и частых экспозиций в инфракрасном диапазоне приводит к высокой скорости передачи данных — 200–300 ГБ за ночь. Сокращение быстрого просмотра в обсерватории Параналь будет использоваться для ежедневного контроля качества, но основной поток данных заключается в передаче необработанных данных в штаб-квартиру ESO в Гархинге недалеко от Мюнхена , Германия , для ввода в архив данных. Пользователи могут извлекать отпечатки лап (см. выше) и передавать их через конвейер калибровки для удаления инструментальных артефактов и калибровки астрометрии и фотометрии. Архивные данные также будут скопированы в систему потока данных VISTA в Великобритании, где отпечатки лап будут объединены в плитки (см. выше) и на их основе будут подготовлены исходные каталоги. [19] [21]
См. также
[ редактировать ]- Список крупнейших инфракрасных телескопов
- Обзорный телескоп VLT
- Очень Большой Телескоп
- Европейская южная обсерватория
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ «Первые потрясающие снимки, сделанные телескопом VISTA под управлением королевы Марии» . Королевы Марии, Лондонский университет. 11 декабря 2009 г. Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Обзорные телескопы ESO» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с д «VISTA: новый обзорный телескоп начинает работу» . ЭСО. 11 декабря 2009 г. Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ В состав консорциума VISTA входят Королева Мария, Лондонский университет в качестве лидера консорциума, Королевский университет в Белфасте , Бирмингемский университет , Кембриджский университет , Кардиффский университет , Университет Центрального Ланкашира , Даремский университет , Эдинбургский университет , Хартфордширский университет , Кильский университет , Университет Лестера , Ливерпуль, Университет Джона Мурса , Ноттингемский университет , Оксфордский университет , Сент-Эндрюсский университет , Саутгемптонский университет , Сассекский университет и Университетский колледж Лондона .
- ^ «Большой красный глаз готов: камера VISTA отправлена в Паранал» . ЭСО. 17 января 2007 г. Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Обзорный телескоп близок к завершению» . Королевская обсерватория Эдинбург. 17 апреля 2008 г. Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ «Соединенное Королевство присоединится к ESO 1 июля 2002 г.: Советы ESO и PPARC одобряют условия присоединения» . ЭСО. 05.12.2001 . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ «Опросы VISTA» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ «ВИСТА наука» . ЭСО. Архивировано из оригинала 27 ноября 2011 г. Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ Маджесс, Дэниел; Тернер, Дэвид; Мони Бидин, Кристиан; Мауро, Франческо; Гейслер, Дуглас; Гирен, Вольфганг; Миннити, Данте; Шене, Андре-Николя; Лукас, Филип; Борисова, Юра; Куртев, Радостн; Декани, Иштван; Сайто, Роберто К. (2011). «Новые доказательства, подтверждающие принадлежность TW Nor к Люнго 6 и спиральному рукаву Центавра» , The Astrophysical Journal Letters , том 741, выпуск 2, идентификатор статьи. L27, 2, через Систему астрофизических данных SAO/NASA (ADS).
- ^ Маджесс, Д.; Тернер, Д.; Мони Бидин, К.; Гейслер, Д.; Борисова Ю.; Миннити, Д.; Бонатто, К.; Гирен, В.; Карраро, Дж.; Куртев Р.; Мауро, Ф.; Шене, А.-Н.; Форбс, Д.; Лукас, П.; Декани, И.; Сайто, РК; Сото, М. (2012). «Усиление шкалы расстояний рассеянного скопления с помощью фотометрии VVV» , Astronomy & Astrophysicals , 537, через систему астрофизических данных SAO/NASA (ADS).
- ^ «Орион в новом свете: VISTA разоблачает скоростные выходки молодых звезд» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ «ВИСТА глубоко смотрит в Голубую лагуну» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ «Скопление галактик Форнакс» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Эмерсон Дж., Макферсон А., Сазерленд В. (2006). Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии: отчет о ходе работ . Посланник , 126 . стр.41.
- ^ Jump up to: а б «ВИСТА» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ «Камера VISTA» . ЭСО . Проверено 3 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с Эмерсон, Дж.П., Сазерленд, У.Дж., Макферсон, А.М., Крейг, СК, Далтон, ГБ, Уорд, АК (2005). Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии . Посланник , 117 . стр.27
- ^ Jump up to: а б с Крейг, СК, Макферсон, А. (2003). « Обзор проекта VISTA. Архивировано 21 июля 2011 г. в Wayback Machine ». Британский центр астрономических технологий . Проверено 23 сентября 2009 г.
- ^ «84 миллиона звезд и их счет» (пресс-релиз). ЭСО . Проверено 29 октября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Веб-сайт ВИСТА
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- « Обзорные телескопы ESO ». Европейская южная обсерватория . Проверено 23 сентября 2009 г.
- « VISTA – Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии ». Европейская южная обсерватория . Проверено 23 сентября 2009 г.
- « VISTA: Новый новаторский обзорный телескоп начинает работу ». Пресс-релиз ESO 49/09, 11 декабря 2009 г. Проверено 11 декабря 2009 г. Включает ряд фотографий, сделанных телескопом.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
