Близката фабрика Supernova, международно сътрудничество на астрономи и астрофизици, обяви, че SNIFS, интегралният спектрограф на Supernova, е постигнал „първа светлина“ в ранните сутрешни часове на вторник, 8 юни, когато новият инструмент придоби първата си астрономическа цел, свръхнова тип Ia, обозначена SN 2004ca. Суперновите от тип Ia са видът, използван от астрономите за измерване на разширяването на Вселената.
Анализ на първоначалните данни, плюс отделно наблюдение на новооткритата свръхнова SN 2004cr в неделя, 20 юни, потвърждават ли, че SNIFS? докато все още е във фазата на въвеждане в експлоатация? изпълнява своите дизайнерски цели като забележително ново средство за наблюдение на свръхнови.
SNIFS, който наскоро беше монтиран на 2,2-метровия телескоп на Университета на Хаваите на Мауна Кеа на остров Хавай, е иновативен инструмент, предназначен да проследява идиосинкрасиите и точните разстояния от свръхновите тип Ia, като едновременно получава над 200 спектъра на всяка цел , неговата домашна галактика и близкото нощно небе.
SNIFS е изключително важен елемент в международната фабрика за близки супернове (SNfactory), инициирана в Националната лаборатория на Лоурънс Беркли. Целта на SNfactory е да открие и проучи над 300 наблизо свръхнови тип Ia, за да намали несигурността относно тези най-важни астрономически „стандартни свещи“, чието измерване доведе до откриването, че скоростта на разширяване на Вселената се увеличава.
„По-доброто познаване на тези изключително ярки и забележително еднообразни обекти ще ги направи още по-добри инструменти за измерване на космоса“, казва астрономът Грег Олдинг от отдела по физика на Беркли, който ръководи сътрудничеството на SNfactory. „Суперновите от тип Ia са ключът към разбирането на мистериозната тъмна енергия, която кара Вселената да се разширява все по-бързо.“
Тялото на инструмента SNIFS е построено от френските сътрудници на SNfactory, членове на Laboratoire de Physique Nucl? Aire et de Haute Energies (LPNHE) в Париж, Astronomique de Lyon Centre de Recherche и Лион (CRAL) и Institut de Physique Nucl Aire de Lyon (INPL), подкрепен от Institut National de Physique Nucl? aire et de Physique des Particules (CNRS / IN2P3) и Institut National des Sciences de l'Univers (CNRS / INSU). Berkeley Lab с помощта на Йейлския университет разработи камерите, използвани за засичане на светлината от SNIFS, докато Чикагският университет разработи инструменти за наблюдение на работата на SNIFS.
Инструментът SNIFS произвежда спектър на всяка позиция в рамките на шест-шест дъга-втора област около целевата свръхнова, включително нейната домашна галактика и околното небе, като използва „интегрална полева единица“, състояща се от масив от отделни лещи. Светлината се извлича от зрителното поле на телескопа чрез малка призма и се насочва към чувствителни към синьо или червено, осем-мегапикселови, астрономически CCD камери. Заедно тези камери събират цялата оптична светлина от всяка свръхнова.
Отделна фотометрична камера, работеща успоредно със спектрографа при идентични условия на наблюдение, позволява спектрите да бъдат коригирани за променливи като тънка облачна покривка. Една водеща камера поддържа спектрографа точно подравнен по целта, като измерва позицията на водеща звезда в по-широкото зрително поле на телескопа веднъж на секунда, коригирайки целта, ако е необходимо.
Долетял до Хило през март и сглобен в работно състояние на морско равнище, SNIFS беше разделен, пренесен на 4 245-метрова (близо 14 000 фута) среща на върха в Мауна Кеа и повторно сглобен на 2,2-метровия телескоп на Университета на Хавай на 6 април ,
„На морското равнище се уверихме, че всичко е наред и също репетирахме монтажа“, казва Олдеринг. „Когато стигнете до 14 000 фута, нещата стават трудни. Всички носят „тъп списък“, така че не започват да правят нещо и след това забравят какво е било. “
Два месеца инженеринг за подравняване и калибриране на инструмента на телескопа предшестваха наблюдението на SNIFS на първата му нова суперна свръх тип Ia, SN 2004ca, на 8 юни, в съзвездието Cygnus, лебедът. Това беше последвано от наблюдението на SN 2004cr в съзвездието Цефей на 20 юни. Скоро ще започнат рутинни наблюдения на SNfactory-открити свръхнови.
"Сега, когато SNIFS е в редовна експлоатация", казва Олдеринг, "нашето ежедневие се е променило драстично." След години на планиране и срещи на дълги разстояния, включително месечни видеоконференции, „нивото на активността е ескалирало? всеки ден трябва да реагираме незабавно, когато новите ни данни за свръхнове идват.
Пълен график напред
Стратегията на SNfactory има два „тръбопровода“, като първият е търсене на свръхнова с помощта на автоматизирани проучвания за широко поле. Данните се предоставят от 160-мегапикселовата камера QUEST-II, построена от Йейлския университет и Университета в Индиана и експлоатирана в обсерваторията Паломар от групата QUEST-II, както и от екипа за проследяване на астероиди в близост до Земята на лабораторията за реактивни двигатели и Калифорнийския институт на Technology. Данните се предават от мрежата за високоефективни изследвания и образование до Националния научно-изчислителен център за енергийни изследвания (NERSC) в Berkeley Lab за идентифициране на вероятни кандидати за свръхнови.
Идеалният кандидат е наскоро избухнала свръхнова тип Ia, която е достатъчно близо за точно измерване на нейния спектър и крива на светлината (нейната изгряваща и падаща яркост), но достатъчно далеч, за да бъде „в гладкия поток на Хъбъл“? което означава, че червеното му изместване се дължи най-вече на разширяването на Вселената, което не се влияе от движението на неговата родна галактика през космоса.
Фазата на търсене на SNfactory работи вече повече от година, макар и не с пълен капацитет. „Търсенето сега ще върви с пълна пара“, казва Олдеринг. „Ще получаваме няколко кандидати всяка вечер в годината? повече от цялата текуща скорост на откриване в световен мащаб. "
SNIFS е монтиран на 2,2-метровия телескоп на Университета на Хаваите на остров Мауна Кеа на остров Хавай.
Вторият тръбопровод SNfactory преминава кандидатите за търсене към SNIFS, където се определят вида и червеното изместване на всяка свръхнова и се избират най-обещаващите и се планират за по-подробно проучване. SNfactory използва телескопа на Университета на Хаваите три пъти седмично за половин нощ? половината, започваща в полунощ, като любезност към местните наблюдатели? с SNIFS на разположение за други проекти по друго време.
В крайна сметка SNIFS ще работи напълно автоматично. Дистанционното управление на телескопа и спектрографа първо е направено от Хило, Хавай, а сега се извършва от лабораторията на Беркли и Франция.
SNIFS може да определи конкретни физически характеристики на даден тип Ia, включително например дали е необичайно енергичен или колко светлината му може да е била помрачена от прах в домашната му галактика. Такъв несравним спектрографски и фотометричен детайл дава възможност да се възползвате от уникална характеристика на свръхновите тип Ia: че „те могат да бъдат калибрирани индивидуално, а не просто статистически“, казва Олдеринг. „Ще можем да измерим светимостта с увереност. Познавайки светимостта, можем да ви кажем разстоянието с точност. "
Чрез събиране на голям брой свръхнови тип Ia в потока на Хъбъл, учените от SNfactory ще могат да определят нискочервеното изместване на диаграмата на светене-червено изместване, на която се основават мерките на скоростта на разширяване на Вселената. Това, както и подробното разбиране на физическите фактори, които причиняват малки разлики в спектрите от тип Ia и кривите на светлината, ще подобрят точността на измерванията с високо червено изместване, решаващи за избора между многото конкурентни теоретични модели на тъмна енергия.
Членовете на екипа на фабриката Supernova Factory са Грег Олдеринг, Питър Нуджент, Саул Перлмутър, Лифан Уанг, Брайън К. Лий, Ролин Томас, Ричард Скалцо, Майкъл Ууд-Васей, Стюарт Локен и Джеймс Сийгрист от Беркли Лаб; Jean-Pierre Lemonnier, Arlette Pecontal, Emmanuel Pecontal, Christophe Bonnaud, Lionel Capoani, Dominique Dubet, Francois Heunault и Blandine Lantz от CRAL; Джерард Смаджа, Емануел Ганглер, Яник Копин, Себастиен Бонгард и Ален Кастера от INPL; Reynald Pain, Pierre Antilogus, Pierre Astier, Etienne Barrelet, Gabriele Garavini, Sebastien Gilles, Luz-Angela Guevara, Didier Imbault, Claire Juramy и Daniel Vincent от LPNHE; и Рик Кеслер и Бен Дилдей от университета в Чикаго. Наскоро групата по астрофизика в Йейлския университет, под ръководството на Чарлз Балтай, се присъедини към близката фабрика Супернова.
The Berkeley Lab е национална лаборатория на САЩ в Министерството на енергетиката, разположена в Беркли, Калифорния. Той провежда некласифицирани научни изследвания и се управлява от Калифорнийския университет. Посетете нашия уебсайт на адрес http://www.lbl.gov.
Оригинален източник: Новини за лабораторията на Беркли
