Массив Сюняева–Зельдовича
Эта статья в значительной степени или полностью основана на одном источнике . ( май 2020 г. ) |
 Массив Сюняева-Зельдовича, сделанный осенью 2005 года в Радиообсерватории Оуэнс-Вэлли, восточная Сьерра-Невада. | |
| Часть | Комбинированная антенная решетка для исследований в области миллиметровой астрономии. Радиообсерватория долины Оуэнс. |
|---|---|
| Местоположение(я) | Калифорния , Тихоокеанский регион |
| Координаты | 37°13′58″с.ш. 118°17′46″з.д. / 37,2327°с.ш. 118,2961°з.д. / 37,2327; -118,2961 |
| Организация | Колумбийский университет, Центр космических полетов им. Маршалла , Радиообсерватория долины Оуэнс, Чикагский университет |
| Длина волны | 31, 100 ГГц (9,7, 3,0 мм) |
| Первый свет | Апрель 2005 г. |
| Телескопический стиль | эксперимент по исследованию космического микроволнового фона радиоинтерферометр |
| Количество телескопов | 8 |
| Диаметр | 3,5 м (11 футов 6 дюймов) |
| Веб-сайт | astro.uchicago.edu/research/sza.php |
 Связанные медиа на Commons | |
Массив Сюняева–Зельдовича ( SZA ) в Калифорнии — это массив из восьми 3,5-метровых телескопов, который работал как часть ныне закрытого Объединенного массива для исследований в области миллиметровой астрономии (CARMA). Его первоначальными целями были исследование космического микроволнового фона (CMB) с целью измерения его мелкомасштабной анизотропии и поиска скоплений галактик. Исследование было завершено в 2007 году, и теперь массив в основном используется для характеристики скоплений с помощью эффекта Сюняева–Зельдовича . Наблюдения на SZA начались в апреле 2005 года.
Одним из важнейших достижений последних нескольких лет стало обнаружение посредством наблюдений за реликтовым излучением и исследований сверхновых формы энергии, которая ускоряет расширение Вселенной. Названная темной энергией по аналогии с темной материей, она, как полагают, составляет примерно 70% энергетического содержания Вселенной.
Хотя темную энергию нельзя наблюдать напрямую, ее основные свойства можно вывести из ее влияния на формирование структуры во Вселенной. Так же, как эколог может узнать о поставках пищи, изучая, как популяции животных развиваются со временем, физики могут узнать о темной энергии, изучая статистику населения обитателей Вселенной — в данном случае, скоплений галактик .
SZA получил свое название от способа, с помощью которого он измеряет скопления галактик: рассеяние света CMB при прохождении через горячий ионизированный газ скоплений, известное как эффект Сюняева-Зельдовича (эффект SZ). Короче говоря, CMB используется в качестве подсветки, на фоне которой можно увидеть скопления галактик по теням, которые они отбрасывают. Поскольку SZA видит тень, а не свет, излучаемый самим скоплением, его можно использовать для измерения достаточно больших скоплений почти независимо от их красного смещения , вплоть до эпохи, в которую впервые начали формироваться скопления.
Эксперимент
SZA использовался для многоволновых наблюдений более 100 скоплений галактик как самостоятельно, так и в составе Объединенной решетки для исследований в области астрономии миллиметрового диапазона (CARMA), которая была выведена из эксплуатации после 3 апреля 2015 года. [1] С 2005 по 2007 год SZA проводил глубокий обзор нескольких участков неба на частоте 31 ГГц ( гигагерц ).
Инструмент
SZA — это не один телескоп, а массив из 8 телескопов, работающих вместе как интерферометр . Интерферометр не обнаруживает свет совсем так же, как обычный телескоп, измеряя общую мощность, собранную одной тарелкой; вместо этого он смотрит на различия между светом, падающим на пары телескопов. Подобно волнам на воде, световые волны могут интерферировать друг с другом, создавая сложную картину усиления интенсивности, когда волны конструктивно интерферируют, и нулей, когда они деструктивно интерферируют.
Когда свет от источника омывает массив, интерферометр обнаруживает эту интерференционную картину — отсюда и название. Затем структуру источника на небе можно вывести из интерференционной картины примерно так же, как можно было бы вывести размер и форму камня, брошенного в пруд, по рисунку ряби, оставленному на его пути.
Собственное разрешение интерферометра зависит не от размера отдельных телескопов (как в случае с традиционным одиночным телескопом), а от их разделения. Пары телескопов с большим разделением обеспечивают чувствительность к мелкомасштабной структуре, в то время как короткие интервалы чувствительны к крупномасштабной структуре на небе. 8 телескопов SZA достаточно малы, чтобы их можно было разместить очень близко друг к другу, что обеспечивает максимальную чувствительность к (крупномасштабному) сигналу SZ от скоплений. Когда SZA был объединен с другими телескопами в массиве CARMA, которые имели более длинные разделения и были чувствительны к более мелким угловым масштабам, он сформировал полную картину скоплений галактик с очень высоким разрешением.
Ссылки
- ^ "CARMA public pages". www.mmarray.org . Получено 27 мая 2020 г. Наблюдения
закончились 3 апреля 2015 г., и обсерватория была закрыта. Вывод из эксплуатации завершен. Оборудование было удалено из всех зданий. Демонтаж антенн начался 16 июня 2015 г.
