Поиск в Атакаме в B-режиме
 Поиск в Атакаме в режиме B на транспортном контейнере. | |
| Местоположение(а) | Пустыня Атакама |
|---|---|
| Координаты | 22 ° 58' ю.ш., 67 ° 47' з.д. / 22,96 ° ю.ш., 67,79 ° з.д. |
| Высота | 5200 м (17100 футов) |
| Длина волны | 2 мм (150 ГГц) |
| Стиль телескопа | эксперимент с космическим микроволновым фоном радиотелескоп  |
| Веб-сайт | www |
  Расположение поиска в B-режиме Атакамы | |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
Поиск B-режима Атакамы ( ABS ) был экспериментом по проверке теории космической инфляции и различению инфляционных моделей очень ранней Вселенной путем точных измерений поляризации космического микроволнового фона (CMB). ABS располагалась на высокогорном участке в пустыне Атакама в Чили как часть Астрономического парка Атакамы. [1] ABS начала наблюдения в феврале 2012 года и завершила наблюдения в октябре 2014 года.
Инструмент
[ редактировать ]Телескоп ABS получил изображение неба на частоте 145 ГГц (длина волны 2 мм) в микроволновой области электромагнитного спектра , где излучение реликтового излучения максимально. Ожидается, что реликтовое излучение будет слабо поляризованным, и прибор ABS предназначен для измерения этого очень слабого сигнала. Камера состояла из 240 поляризационно-чувствительных пикселей с двумя болометрами датчика переходного края (TES) на пиксель. Эта матрица TES была охлаждена до температуры 0,3 Кельвина для уменьшения теплового шума в детекторах. [2] Оптика состояла из двух зеркал диаметром 60 см, которые поддерживались при температуре 4 К.
На частотах, необходимых для измерения реликтового излучения, выбросы водяного пара в атмосфере могут быть сильным загрязнителем. Большая высота объекта (5200 м над уровнем моря) и очень сухой климат привели к меньшему загрязнению сигнала из атмосферы, чем можно было бы получить от большинства других объектов на Земле. По той же причине близлежащие площадки были выбраны другими обсерваториями, включая ACT , ALMA , APEX , ASTE , CBI , Nanten и POLARBEAR/Simons Array .
Эксперимент ABS был разработан для быстрого развертывания и был построен в Северной Америке в стандартном транспортном контейнере. По прибытии в Чили телескоп подняли для наблюдений из специального люка в крыше транспортного контейнера. По сравнению с другими подобными экспериментами работающую при температуре окружающей среды, , ABS был уникален тем, что использовал полуволновую пластину, для быстрой модуляции входящей поляризации. [3] Это позволило прибору «привязаться» к интересующему поляризованному сигналу и отклонить атмосферу, которая в значительной степени неполяризована.
Научные цели
[ редактировать ]Наблюдения, сделанные ABS, проверили теорию инфляции . Инфляция — ведущая теория очень ранней Вселенной; [4] однако данные наблюдений за инфляцией все еще неубедительны. Инфляционные модели в целом предсказывают, что гравитационно-волновой фон (GWB) должен был возникнуть вместе с возмущениями плотности, которые приводят к образованию крупномасштабных структур . Такая GWB оставила бы отпечаток как на температуре, так и на поляризации реликтового излучения. В частности, это оставит уникальную картину поляризации, называемую структурой B-моды , в поляризации реликтового излучения. Измерение поляризации B-моды в реликтовом излучении стало бы важным подтверждением инфляции и дало бы редкий взгляд на физику сверхвысоких энергий. [5] [6]
Результаты
[ редактировать ]На основе анализа данных с угла 2400 град. 2 В первом участке наблюдения (примерно 6% всего неба) эксперимент ABS измерил ожидаемую поляризацию реликтового излучения по возмущениям плотности в ранней Вселенной, но не нашел доказательств существования GWB из-за инфляции. [7] Эксперимент ABS также продемонстрировал возможность использования полуволновой пластинки в качестве быстрого входного модулятора поляризации для обеспечения стабильности измерений. [3] и контроль систематических ошибок. [8]
Проект ABS был поддержан финансированием со стороны NSF , NASA и CONICYT . В число основных сотрудничающих учреждений входили Принстонский университет , Университет Джонса Хопкинса , NIST и Чилийский университет .
См. также
[ редактировать ]
- Атакамский космологический телескоп
- БЕЛЫЕ МЕДВЕДИ
- Список радиотелескопов
- Llano de Chajnantor Observatory
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Астрономия, технологии, промышленность: дорожная карта содействия развитию технологий и инноваций в области астрономии в Чили» (PDF) . CONICYT Министерство образования, Правительство Чили . Проверено 10 февраля 2014 г.
- ^ Эссингер-Хайлеман, Т.; и др. (2010). «Поиск в B-режиме Атакамы: поляриметрия реликтового излучения с помощью болометров с датчиком переходного края». Материалы тринадцатой международной конференции по низкотемпературным детекторам . Том. 1185. arXiv : 1008.3915 . Бибкод : 2010arXiv1008.3915E .
- ^ Jump up to: а б Кусака, А.; Эссингер-Хайлеман, Т.; и др. (2014). «Модуляция поляризации космического микроволнового фона с помощью теплой, быстро вращающейся полуволновой пластинки на приборе Atacama B-Mode Search». Обзор научных инструментов . 85 (2): 024501. arXiv : 1310.3711 . Бибкод : 2014RScI...85b4501K . дои : 10.1063/1.4862058 . ПМИД 24593374 . S2CID 11402132 .
- ^ Линде, А. (2014). «Инфляционная космология после Планка 2013». arXiv : 1402.0526 [ шестнадцатый ].
- ^ Бойл, Лэтэм А.; Стейнхардт, П.Дж.; Турок, Н. (2006). «Пересмотр инфляционных прогнозов скалярных и тензорных колебаний». Письма о физических отзывах . 96 (11): 111301. arXiv : astro-ph/0507455 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1301B . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111301 . ПМИД 16605810 . S2CID 10424288 .
- ^ Тегмарк, Макс (2005). «Что на самом деле предсказывает инфляция?». Журнал космологии и физики астрочастиц . 0504 (4): 001. arXiv : astro-ph/0410281 . Бибкод : 2005JCAP...04..001T . дои : 10.1088/1475-7516/2005/04/001 . S2CID 17250080 .
- ^ Кусака, А.; Эссингер-Хайлеман, Т.; Аппель, Дж.; и др. (2018). «Результаты эксперимента по поиску в B-режиме Атакамы (ABS)» . Журнал космологии и физики астрочастиц . 2018 (9): 005. arXiv : 1801.01218 . Бибкод : 2018JCAP...09..005K . дои : 10.1088/1475-7516/2018/09/005 . S2CID 119215411 .
- ^ Эссингер-Хайлеман, Т.; Кусака, А.; и др. (2016). «Систематические эффекты от непрерывно вращающейся полуволновой пластины при температуре окружающей среды». Обзор научных инструментов . 87 (9): 004503.arXiv : 1601.05901 . Бибкод : 2016RScI...87i4503E . дои : 10.1063/1.4962023 . ПМИД 27782567 . S2CID 26118617 .
