Útskýrt: Hvernig PASIPHAE mun gægjast inn í óþekkt svæði himinsins

Þróun lífsnauðsynlegs tækis, sem verður notað í væntanlegum himinakönnunum til að rannsaka stjörnur, er undir forystu indversks stjörnufræðings. Hvað er PASIPHAE og hvers vegna er það mikilvægt?

Verið er að smíða skautamælirinn í tækjabúnaði IUCAA, Pune. (Mynd í gegnum IUCAA)

Leyndardómarnir í kringum uppruna alheimsins halda áfram að vekja forvitni manna. Þróun lífsnauðsynlegs tækis, sem verður notað í komandi himinmælingum til að rannsaka stjörnur, er undir forystu indversks stjörnufræðings. Verkefnið hefur verið fjármagnað af leiðandi stofnunum heims, sem gefur til kynna vaxandi sérfræðiþekkingu Indlands í smíði flókinna stjarnfræðilegra hljóðfæra.

Hvað er PASIPHAE?

Polar-Areas Stellar-Imaging in Polarization High-Accuracy Experiment (PASIPHAE) er alþjóðlegt samvinnuverkefni himinmælinga. Vísindamenn stefna að því að rannsaka pólun í ljósi sem kemur frá milljónum stjarna.

Nafnið er innblásið af Pasiphae, dóttur gríska sólguðsins Helios, sem var gift Mínos konungi.

Könnunin mun nota tvo hátækni sjónskautamæla til að fylgjast með norður- og suðurhimni samtímis.

Hún mun einbeita sér að því að fanga stjörnuljósskautun mjög daufra stjarna sem eru svo langt í burtu að skautunarmerki þaðan hafa ekki verið rannsökuð markvisst. Fjarlægðirnar til þessara stjarna verða fengnar út frá mælingum á GAIA gervihnöttnum.

Með því að sameina þessi gögn munu stjörnufræðingar framkvæma jómfrúar segulsviðssneiðmyndakortlagningu á millistjörnumiðlinum á mjög stórum svæðum himinsins með því að nota nýtt skautamælitæki sem kallast WALOP (Wide Area Linear Optical Polarimeter).

Vísindamenn frá háskólanum á Krít, Grikklandi, Caltech, Bandaríkjunum, Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA), Indlandi, South African Astronomical Observatory og Háskólanum í Osló, Noregi, taka þátt í þessu verkefni, stýrt af stofnuninni. stjarneðlisfræði, Grikkland.

Infosys Foundation, Indland, Stavros Niarchos Foundation, Grikkland og National Science Foundation í Bandaríkjunum hafa hvor um sig veitt eina milljón dollara styrk, ásamt framlögum frá Evrópska rannsóknarráðinu og National Research Foundation í Suður-Afríku.

Af hverju er PASIPHAE mikilvægt?

Frá fæðingu hans fyrir um 14 milljörðum ára síðan hefur alheimurinn verið stöðugt að þenjast út, eins og sést af tilvist kosmískrar örbylgjubakgrunns (CMB) geislunar sem fyllir alheiminn.

Strax eftir fæðingu þess fór alheimurinn í gegnum stutt verðbólgufasa þar sem hann þenst út á mjög miklum hraða, áður en hann hægði á sér og náði núverandi hraða. Hins vegar, hingað til, hafa aðeins verið til kenningar og óbeinar vísbendingar um verðbólgu sem tengist fyrri alheiminum.

Endanleg afleiðing verðbólgustigsins er sú að örlítið brot af CMB geisluninni ætti að hafa áletrun sína í formi ákveðinnar tegundar skautunar (þekkt vísindalega sem B-ham merki).

Allar fyrri tilraunir til að greina þetta merki misheppnuðust aðallega vegna erfiðleika vetrarbrautarinnar okkar, Vetrarbrautarinnar, sem gefur frá sér mikið magn af skautuðum geislum.

Að auki inniheldur það mikið af rykskýjum sem eru til staðar í formi klasa. Þegar stjörnuljós fer í gegnum þessi rykský dreifist þau og skautast.

Það er eins og að reyna að sjá daufar stjörnur á himninum á daginn. Geislun vetrarbrautarinnar er svo björt að skautunarmerki CMB geislunar tapast, sagði S Maharana, doktorsnemi við IUCAA sem tekur þátt í þessu verkefni.

PASIPHAE könnunin mun mæla skautun stjörnuljósa yfir stórum svæðum himinsins. Þessi gögn ásamt GAIA fjarlægðum til stjarnanna munu hjálpa til við að búa til þrívíddarlíkan af dreifingu ryks og segulsviðsbyggingar vetrarbrautarinnar. Slík gögn geta hjálpað til við að fjarlægja skautaða forgrunnsljósið í vetrarbrautinni og gera stjörnufræðingum kleift að leita að ómögulegu B-ham merkinu.

Hvað er WALOP?

Wide Area Linear Optical Polarimeter (WALOP) er tæki, þegar það er fest á tvo litla sjónauka, sem verður notað til að greina skautuð ljósmerki sem koma frá stjörnunum á háum vetrarbrautarbreiddargráðum.

Hver um sig verður festur á 1,3 metra Skinakas stjörnustöðinni á Krít og á 1 metra sjónauka Suður-Afríku stjörnuathugunarstöðvarinnar í Sutherland.

Þegar þeir hafa verið byggðir verða þeir einstök hljóðfæri sem bjóða upp á breiðasta sjónsvið himinsins í pólitríu. Það mun geta tekið myndir innan ½° sinnum ½° svæðis frá himni við hverja lýsingu, sagði A N Ramaprakash, háttsettur IUCAA vísindamaður og náungi við IA, Krít.

Í einföldu máli munu myndirnar samtímis hafa fínustu smáatriði stjörnu ásamt víðsýnum bakgrunni hennar.

WALOP mun starfa á þeirri meginreglu að á hverjum tíma verði gögnum frá hluta himinsins sem er til skoðunar skipt í fjórar mismunandi rásir. Það fer eftir því hvernig ljós fer í gegnum rásirnar fjórar, skautunargildið frá stjörnunni fæst. Það er, hver stjarna mun hafa fjórar samsvarandi myndir sem þegar þær eru saumaðar saman munu hjálpa til við að reikna út æskilegt skautunargildi stjörnu.

Þar sem könnunin mun einbeita sér að himinsvæðum þar sem skautunargildi eru mjög lág (<0.5 per cent) are expected to emerge, a polarimeter with high sensitivity and accuracy clubbed with a large field of view was needed, so WALOP was planned sometime in 2013.

Þetta var eftir árangur RoboPol tilraunakönnunarinnar á árunum 2012-2017, þar sem nokkrir PASIPHAE samstarfsaðilar tóku þátt. Síðan þá er hönnun, framleiðsla og samsetning, undir forystu Ramaprakash, hafin.

WALOP og forveri þess, RoboPol, deila ljósmælingareglunni með stakri mynd. En 200 kg vega WALOP mun geta fylgst með hundruðum stjarna samtímis bæði á norður- og suðurhimninum öfugt við RoboPol, sem hefur mun minna sjónsvið á himninum.

Þróun tækisins er á háþróuðu stigi eins og er og framfarir í tækjabúnaði í IUCAA.

Hvers vegna WALOP verður sett á 1 metra flokks sjónauka

Mikil takmörkun þegar stórir sjónaukar eru notaðir er að þeir þekja tiltölulega minna svæði á himninum og vinna bug á heildartilgangi PASIPHAE.

En 1 metra flokks sjónaukarnir gera bæði stærra sjónsvið til himins ásamt minnstu smáatriðum fjarlægra stjarna.

Þar sem himinmælingin mun halda áfram í fjögur ár verður það áskorun að verja umtalsverðum athugunartíma hvers kyns stórs sjónauka eingöngu í að rannsaka skautun stjarna.

Þannig að hámarksathugunartími sem smærri sjónaukarnir bjóða upp á verður breytt fyrir PASIPHAE himinmælinguna með WALOP, bætti Ramaprakash við, einnig heimsóknardeild Caltech.

Tilraunin til að þrýsta inn 1 metra flokks sjónaukum er einnig til að sýna fram á að hægt sé að gera byltingarkennd vísindi og krefjandi tilraunir með því að nota smærri sjónauka, jafnvel á tímum stórra og mjög stórra sjónauka.

Deildu Með Vinum Þínum: