暗能量光谱仪将测量超过3000万个星系和类星体 2018-08-04 04:19:00

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暗能量光谱仪(DESI)将安装在Kitt Peak国家天文台的4米Mayall望远镜上

它将收集来自3000万个星系和类星体的光谱,以制作有史以来最大的宇宙3D地图(Image R Lafever和J Moustakas) ,DESI协作)暗能量光谱仪器已将其归档为第二个重要里程碑,批准了关键决策2(CD-2),授权该项目的科学范围,进度和资金概况DESI,暗能量光谱仪器,是一种特殊的仪器设计提高我们对暗能量在宇宙膨胀历史中的作用的理解;通过测量超过3000万个星系和类星体的红移,以前所未有的精确度来实现这一目标美国能源部宣布批准关键决策2(CD-2),授权该项目的科学范围,时间表和资金状况200名物理学家和天文学家组成了国际DESI协作组织,该组织位于美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室),使用DESI的红移数据,他们将创建一个三维的宇宙地图,其空间和时间比任何尚未制作的更深

该地图将揭示暗能量和重力如何随着时间的推移而形成宇宙结构的形成 - 最大规模的星系和暗物质的规则聚类,以及个别星系的特殊运动DESI导演Michael Levi,伯克利实验室的物理部门说,“我们将研究四种目标,以收集连续的红移范围:附近的明亮晚会xies to redshift 04;发光的红色星系到红移1;发射线星系到红移16;并且非常遥远的类星体一直到红移35“Redshift,字面意思是遥远的天文物体的光谱向更长(更红)的波长的移动,是直接衡量光在从物体到观察者的途中被拉伸的空间的大小

红移,年龄越大物体为了捕捉其旅程开始于120亿年前的光 - 相当于红移35,当宇宙不到现在的七分之一时 - DESI仪器将安装在4米上位于亚利桑那州图森附近Kitt Peak国家天文台的Mayall望远镜DESI的深空科学哈佛大学的Daniel Eisenstein和斯坦福大学的Risa Wechsler以及DOE的SLAC国家加速器实验室是DESI Collaboration的发言人Eisenstein说,“DESI旨在使用来自宇宙最初40万年的声波的化石印记“ - 仍可被探测为宇宙中温度变化的模式微波背景辐射(CMB) - “研究当今宇宙的神秘成分”这些温度差异映射了密度(声波)的早期变化,随后演变成星系,星系际气体和暗物质的聚集,在整个空间中以递归的间隔进行调用重子声振荡(BAO),这些规则间隔的聚类随着时间的推移是一致的 - 就像一个统治者来衡量宇宙,CMB在一端 - 允许直接测量暗能量对扩张的影响Wechsler说BAO是DESI可以开始的“因为大质量的物质会对个别星系产生重力影响,称为红移空间扭曲,DESI也可以测试广义相对论的准确性,爱因斯坦的引力理论”在相关研究中,DESI将“权衡”中微子的总质量

宇宙,很有可能学习三种已知的中微子中的哪一种是最重的DE SI还将比较通货膨胀时代的模型,当宇宙在大爆炸后的一秒钟内呈指数级扩展,使其在构图中非常均匀

在3D中绘制宇宙DESI的技术与其科学一样有趣国家科学基金会( NSF的4米Mayall望远镜由国家光学天文观测台(NOAO)运营,于20世纪70年代初完成,最近推荐用于撤资NSF,然后DOE可以将DESI光谱仪安装在望远镜上“Mayall望远镜是像战舰一样建造,“伯克利实验室物理部门主任,DESI执行委员会成员Natalie Roe说道

 望远镜的移动重量为375吨,它“设计得非常好,可以支撑这种非常重的新仪器” - 重达5吨 - “悬浮在空中”DESI光谱仪将这艘旧战舰升级为世界 - 领先的能力望远镜的顶端将被DESI的光学校正器和焦平面系统取代校正器的六个玻璃透镜,每米一个,将现有的4米镜子的光聚焦到新的焦平面上镜片由Gordon和Betty Moore基金会以及Heising-Simons基金会直径为十分之八米的焦平面将由5,000个微型机器人手臂组成,每个机械臂都装有一根光纤

紧密堆积的机器人将光纤端部定位以捕获光谱单个星系或类星体在15到20分钟的曝光后,望远镜瞄准了一片新的天空;在不到一分钟的时间里,机器人旋转并重新定位成千上万的纤维“自DESI首次提出以来,这些年来最令我印象深刻的是该仪器的技术能力甚至比我们希望的要好,”伯克利实验室的David Schlegel Schlegel和Brenna说道

费米国家加速器实验室的Flaugher是DESI的项目科学家“例如,机器人定位器的最终设计只有很少的活动部件 - 总共约25个部件,只有两个关键连接”Flaugher说,“明年我们将会在Mayall望远镜上安装一个我们称之为ProtoDESI的小版本,带有10个光纤定位器它将让我们测试我们将光纤对准星系目标的能力,以便在望远镜跟踪天空时保持目标聚焦和光纤“ DESI红移调查将充分补充DOE对暗能量的兴趣的其他方面,包括与NSF在正在进行的暗能量调查等成像调查中的合作伙伴关系ch使用智利Blanco望远镜上的暗能量摄像机(Mayall望远镜的南美双胞胎)和智利正在建造的大型天气测量望远镜,其计划于2021年开始运行DESI追溯其重子振荡光谱测量的遗产斯隆数字巡天的(BOSS),但在调查的星系数量和空间数量方面,DESI将比BOSS大10倍以上目前和未来的成功是其强大的科学合作,得到了许多组织的支持,美国和外国的31所大学和18个政府和私人机构,包括五个美国能源部国家实验室DOE和NSF将很快开始联合支持Mayall望远镜的操作,准备工作和安装DESI仪器从2019财年开始,DOE将在整个五年的DESI调查中支持望远镜的全面操作来源:劳伦斯伯克利国家实验室