16:49 2024-04-03 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ SLAC finalizează construcția celei mai mari camere digitale construite vreodată pentru astronomie

_ SLAC finalizează construcția celui mai mare cameră digitală construită vreodată pentru astronomie

După două decenii de muncă, oamenii de știință și inginerii de la Laboratorul național de accelerație SLAC al Departamentului de Energie și colaboratorii lor sărbătoresc finalizarea camerei Legacy Survey of Space and Time (LSST) .

Fiind inima Observatorului Vera C. Rubin, camera de 3.200 de megapixeli va ajuta cercetătorii să observe universul nostru cu detalii fără precedent. De-a lungul a 10 ani, va genera o cantitate enormă de date despre cerul sudic al nopții, pe care cercetătorii le vor extrage pentru noi perspective asupra universului.

Aceste date vor ajuta la încercarea de a înțelege energia întunecată, care conduce expansiunea accelerată a universului și căutarea materiei întunecate, substanța misterioasă care constituie aproximativ 85% din materia universului. De asemenea, cercetătorii intenționează să folosească datele Rubin pentru a înțelege mai bine schimbarea cerului nocturn, galaxia Calea Lactee și propriul nostru sistem solar.

„Odată cu finalizarea camerei unice LSST la SLAC și integrarea sa iminentă cu restul sistemelor Observatorului Rubin din Chile, vom începe în curând să producem cel mai grozav film din toate timpurile și cea mai informativă hartă a cerului nocturn asamblată vreodată”, a declarat directorul de construcție a Observatorului Rubin și profesorul de la Universitatea din Washington, Željko Ivezić.

Pentru a atinge acest obiectiv, echipa SLAC și partenerii săi au construit cea mai mare cameră digitală construită vreodată pentru astronomie. Camera are aproximativ dimensiunea unei mașini mici și cântărește aproximativ 3.000 de kilograme (3 tone metrice), iar lentila frontală are o lungime de peste 5 picioare - cel mai mare obiectiv realizat vreodată în acest scop.

Alte 3 -Lentilele cu lățimea piciorului trebuiau proiectate special pentru a menține forma și claritatea optică, etanșând și camera de vid care găzduiește enormul plan focal al camerei. Acest plan focal este format din 201 senzori CCD individuali, proiectați la comandă și este atât de plat încât variază cu cel mult o zecime din lățimea unui păr uman. Pixelii înșiși au o lățime de numai 10 microni.

Totuși, cea mai importantă caracteristică a camerei este rezoluția sa, care este atât de mare încât ar fi nevoie de sute de televizoare de ultra-înaltă definiție pentru a afișa doar una dintre imaginile sale la la dimensiune completă, a declarat profesorul SLAC și director adjunct al Observatorului Rubin și șef al programului pentru camere foto Aaron Roodman.

„Imaginile sale sunt atât de detaliate încât ar putea rezolva o minge de golf de la aproximativ 15 mile distanță, în timp ce acoperă o zonă din cerul de șapte ori mai lat decât luna plină. Aceste imagini cu miliarde de stele și galaxii vor ajuta la dezvăluirea secretelor universului.”

În căutarea materiei întunecate și a energiei întunecate

Acum, că Camera LSST este completă și a fost testată temeinic la SLAC, va fi ambalată și expediată în Chile și condusă pe Cerro Pachón, înălțimea de 8.900 de picioare, în Anzi, unde va fi ridicată pe telescopul Simonyi Survey la sfârșitul acestui an.

Odată ce este în funcțiune, scopul esențial al camerei este de a mapa pozițiile și de a măsura luminozitatea unui număr mare de obiecte din cerul nopții. Din acel catalog, cercetătorii pot deduce o mulțime de informații.

Poate cel mai remarcabil, camera LSST va căuta semne de lentilă gravitațională slabă, în care galaxiile masive îndoaie subtil căile pe care le parcurg lumina din fundal pentru a ajunge. S.U.A. Lentila slabă dezvăluie ceva despre distribuția masei în univers și despre modul în care aceasta s-a schimbat în timp, ceea ce îi va ajuta pe cosmologi să înțeleagă modul în care energia întunecată conduce expansiunea universului.

Observatorul este primul construit pentru studierea lentilelor slabe la această scară, iar proiectul i-a determinat pe oameni de știință și ingineri să dezvolte o serie de noi tehnologii, inclusiv noi tipuri de senzori CCD și unele dintre cele mai mari lentile realizate vreodată. — și asigurați-vă că toate aceste componente au funcționat bine împreună, a spus Martin Nordby, inginer senior la SLAC și managerul de proiect al camerei LSST.

Oamenii de știință doresc, de asemenea, să studieze modelele de distribuție a galaxiilor și modul în care acestea s-au schimbat de-a lungul timpului, identificând grupuri de materie întunecată și reperând supernove, toate acestea pot ajuta la înțelegerea mai bună a materiei întunecate și a energiei întunecate deopotrivă.

Risa Wechsler, un cosmolog care conduce Institutul Kavli pentru astrofizica particulelor și Cosmologia de la SLAC și Universitatea Stanford, a spus că a fost un moment extraordinar. „Există atât de mulți oameni de știință aici, la SLAC și în întreaga lume, care vor găsi ceva valoros în datele pe care le va produce această cameră”, a spus Wechsler. „Acesta este un moment interesant pentru a studia cosmologia.”

Ce mai faci cu o cameră atât de mare?

Aceleași imagini care dezvăluie detalii despre galaxii îndepărtate îi vor ajuta pe cercetători să studieze ceva mai aproape de casă: propria noastră galaxie Calea Lactee. Multe dintre stelele sale sunt mici și slabe, dar cu sensibilitatea camerei LSST, cercetătorii se așteaptă să producă o hartă mult mai detaliată a galaxiei noastre, oferind perspective asupra structurii și evoluției sale, precum și asupra naturii stelelor și a altor obiecte din ea.

Chiar mai aproape de casă, cercetătorii speră să creeze un recensământ mult mai amănunțit al numeroaselor obiecte mici din sistemul nostru solar. Potrivit estimărilor Observatorului Rubin, proiectul ar putea crește numărul de obiecte cunoscute cu un factor de 10, ceea ce ar putea duce la o nouă înțelegere a modului în care s-a format sistemul nostru solar și poate ajuta la identificarea amenințărilor asteroizilor care se apropie puțin prea mult de planetă. .

În sfârșit, oamenii de știință de la Rubin se vor uita la modul în care se schimbă cerul nopții – de exemplu, cum mor stelele sau cum materia cade în găurile negre supermasive din centrul galaxiilor.

SLAC. Directorul John Sarrao a spus că camera este o „realizare extraordinară” pentru laborator și partenerii săi. „Camera LSST și Observatorul Rubin vor deschide noi ferestre în universul nostru, oferind perspective profunde asupra unora dintre cele mai mari mistere ale sale, dezvăluind totodată minuni mai aproape de casă”, a spus Sarrao. „Este incitant să vedem că expertiza științifică și tehnică a SLAC, conducerea de proiect și parteneriatele globale puternice se unesc într-un mod atât de impactant. Abia așteptăm să vedem ce urmează.”

Printre laboratoarele partenere care au contribuit cu expertiză. și tehnologia sunt Brookhaven National Laboratory, care a construit matricea de senzori digitali ai camerei; Lawrence Livermore National Laboratory, care împreună cu partenerii săi industriali a proiectat și construit lentile pentru cameră; și Institutul Național de Fizică Nucleară și a Particulelor de la Centrul Național de Cercetare Științifică (IN2P3/CNRS) din Franța, care a contribuit la proiectarea senzorilor și a electronicii și a construit sistemul de schimb de filtre al camerei, care va permite camerei să se încadreze în șase separate. benzi de lumină de la ultraviolet la infraroșu.

Paul O'Connor, un fizician senior în divizia de instrumente Brookhaven, a spus: „Echipa de la Brookhaven Lab, dintre care unii lucrează la proiect de mai mult de 20 de ani, este încântat să vedem finalizarea camerei LSST. Modulele noastre rapide și ultra-sensibile CCD, pe care le-am dezvoltat cu mai mulți colaboratori, vor contribui la știința inovatoare oferită de Observatorul Rubin în următorul deceniu și așteptăm cu nerăbdare pentru a colabora la acest sondaj astronomic emblematic.”

O caracteristică cheie a ansamblurilor optice ale camerei sunt cele trei lentile ale sale, dintre care unul cu diametrul de 1,57 metri (5,1 picioare) este considerat a fi cea mai mare lentilă optică de înaltă performanță din lume fabricată vreodată. „Laboratorul Național Lawrence Livermore este extrem de mândru că a avut ocazia să proiecteze și să supravegheze fabricarea lentilelor mari și a filtrelor optice pentru camera LSST, inclusiv cea mai mare lentilă din lume”, a declarat Vincent Riot, inginer LLNL și fost manager de proiect LSST Camera.

„LLNL a reușit să-și valorifice expertiza în domeniul opticii mari, construită de-a lungul deceniilor de dezvoltare a celor mai mari sisteme laser din lume și este încântat să vadă acest instrument fără precedent finalizat și gata să-și facă călătorie la Observatorul Rubin.”

Omul de știință al camerei IN2P3/CNRS Pierre Antilogus a spus: „Pentru a face un film 3D al universului, camera a trebuit să facă o imagine în aproximativ 2 secunde și să schimbe filtrele în mai puțin de 90 de secunde. Aceasta este o adevărată ispravă pentru o cameră de această dimensiune. Și dacă dimensiunea planului focal al camerei LSST este unică, densitatea tehnologiei din interior este și mai impresionantă. Fiind responsabil cu sistemul de schimb de filtre și contribuind la planul focal, echipa noastră este încântată să fi luat parte la această aventură colectivă pentru a dezvolta o cameră atât de puternică.”

Construirea camerei a fost, de asemenea, o provocare plină de satisfacții pentru echipa SLAC care a construit-o și a condus-o. proiectul, a declarat Travis Lange, directorul adjunct al proiectului și managerul de integrare a camerei. „Sunt foarte mândru de ceea ce am construit”, a spus el. „Acesta a fost un proiect atât de unic care m-a expus la experiențe incredibile – cine și-ar fi putut imagina că secretarul de stat și președintele Camerei ar ține o conferință de presă în fața camerei curate a camerei? Acesta va fi un act dificil de făcut. urmați."

(Fluierul)

Inapoi