45 yaşındaki bir teleskop, astronomi alanındaki en şaşırtıcı sorulara, karanlık enerjinin varlığı da dahil olmak üzere genişlemesine neden olabilecek varsayımsal görünmez bir güç de dahil olmak üzere yüksek teknoloji ürünü bir yükseltme alacak. Evren.
Arizona'daki Nicholas U. Mayall Teleskobu, uzak galaksilerde fiber optik sensörleri hedefleyen 5.000 kalem büyüklüğünde robotlar içeren 9 tonluk bir cihazın kurulumuna hazırlanmak için bu hafta başlarında kapandı.
Her 20 dakikada bir, dönen robotlar, Karanlık Enerji Spektroskopik Enstrüman (DESI) adı verilen cihazın gökyüzünün yeni bir bölümünü yakalamasına izin vermek için yeniden konumlandırılacaktır. Spektrograf adı verilen son derece güçlü on enstrüman daha sonra sensörler tarafından yakalanan uzak nesnelerden gelen ışığı analiz edecek ve bugüne kadar evrenin en büyük ve en ayrıntılı 3B haritası olarak tanımlanan şeyi yaratacaktır.
Kaliforniya Üniversitesi Lawrence Berkeley Laboratuvarı'nda çalışan DESI proje mühendisi Joseph Silber yaptığı açıklamada, "Enstrüman için kavramsal bir tasarımla 2010 yılında başladık." Dedi. "Bu, Baryon Salınım Spektroskopik Anket (BOSS) cihazında yapılan bilime dayanıyor. Ama hepsi manuel olarak değil, robotik olarak yapıldı."
New Mexico'daki Apache Noktası Gözlemevi'nde bulunan BOSS enstrümanı, en karanlık ve en uzak gökadalardan gelen ışık sinyallerini algılayabilen 1.000 optik fibere sahiptir. DESI için, mühendisler beş kat daha fazla lif kullandılar. BOSS araştırmacıları, optik fiberleri hedeflerine doğru yönlendirmek için dikkatlice delinmiş deliklere sahip metal plakalar kullanmak zorundadır. Gökyüzünün görüntülemek istedikleri her kısmı için, mühendislerin yeni plakalar oluşturmaları ve bunları teleskopa monte etmeleri gerekiyor. Araştırmacılar, DESI durumunda, robotların tüm zor işleri yapacağını ve tarama hızını önemli ölçüde artıracağını söyledi.
"5.000 ayrı robot var ve her biri bir fiber optik kullanıyor," dedi Silber Live Science'a. "Optik fiber daha sonra teleskoptan yaklaşık 50 metre aşağıya bu çok büyük ve hassas spektrograf cihazlarının monte edildiği ayrı bir odaya yönlendirilir."
Araştırmacılar, uzak galaksilerden (veya herhangi bir gök cisiminden) gelen ışığın dalga boyunun nasıl değiştiğini ölçerek, galaksilerin ne kadar uzakta olduklarını ve galaksilerin ne kadar hızlı uzaklaştıklarını anlayabilecekler. Bir nesne bizden uzaklaştığında, ışığı ışık spektrumunun kırmızı kısmına (daha uzun bir dalga boyu) doğru kayar ve bu yüzden buna kırmızıya kayma denir.
Haritanın ölçeği ve karmaşıklığı, bilim insanlarına karanlık enerjinin ve yerçekiminin evrenin evrimi boyunca nasıl rekabet ettiğini anlamalarına yardımcı olacaktır. Karanlık enerji, yerçekimi ile rekabet eden ve evrenin hızla genişlemesine neden olan henüz kanıtlanmamış bir güçtür. Karanlık enerjinin evrendeki toplam enerjinin yüzde 68'ini oluşturduğu tahmin edilmektedir.
Enstrümanın hassasiyeti, gökbilimcilerin galaksileri o kadar uzak görmelerini sağlayacak ki, ışığı milyarlarca yıl Dünya'ya gidiyor. Araştırmacılar, enstrümanın, ışığa ulaşmanın ne kadar sürdüğüne bakarak 11 milyar yıl kadar önce görmelerine izin vereceğini söyledi.
Harvard Üniversitesi'nden DESI İşbirliği sözcüsü Daniel Eisenstein, "Görünmeyen evren hakkında öğrendiğimiz temel yollardan biri, galaksilerin kümelenmesi üzerindeki ince etkilerinden kaynaklanıyor." Dedi. "DESI'nin yeni haritaları kozmoloji çalışmamızda yepyeni bir hassasiyet düzeyi sağlayacak."
Fermi Ulusal Hızlandırıcısı'ndaki Astrofizik Departmanı'ndaki Astrofizik Departmanı'na liderlik eden DESI proje bilim adamı Brenna Flaugher'e göre, planlanan beş yıllık operasyonları sırasında DESI, yaklaşık 30 milyon galaksinin ve kuasarın hızlarını ölçecek - yörüngeli bir malzeme diskiyle çevrili süper kütleli kara delikler. Laboratuar.
"Bir seferde bir yerine, bir seferde 5.000 gökadanın hızını ölçebiliriz." Dedi.
71 araştırma kurumu arasında işbirliği yapan araç, selefi BOSS'tan yaklaşık 10 kat daha fazla veri toplayacak.
"Bu proje büyük miktarlarda veri üretmekle ilgilidir," diyor Projenin başında bulunan Enerji Bakanlığı Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (Berkeley Lab) DESI Direktörü Michael Levi. Araştırmacılar bu verileri evrenlerin bilgisayar simülasyonlarında kullanacaklar.
Silber ve ekibi zaten 3.000 konumlandırma robotu üretti ve bunları enstrümanın odak düzlemine yerleştirilecek kama şeklindeki taç yapraklarına yerleştirdi. DESI'nin altı lensi şu anda University College London'da son tedavi görüyor ve bileşenlerin kurulumunun başlayabilmesi için bu bahar ABD'ye gönderilecek.
DESI'nin ilk ölçümlerini 2019 ilkbaharında yapması bekleniyor.
