Przejdź do treści

DESI: ważny kamień milowy w badaniach nad ciemną energią

DESI - korektor

Z początkiem kwietnia kopuła teleskopu Mayall w Tucson w Arizonie otworzyła się, a światło odległych obiektów kosmicznych trafiło do układu sześciu wielkich soczewek - precyzyjnie i uważnie dopasowanych do nowego instrumentu w astronomii, który ma być uruchomiony jeszcze w tym roku.

Kilka godzin później naukowcy odtworzyli pierwsze zogniskowane obrazy optyczne dzięki tym precyzyjnym soczewkom urządzenia, z których największa ma średnicę ponad metra. Stanowi to ważny kamień milowy i zarazem „pierwsze światło” instrumentu Dark Energy Spectroscopic Instrument - w skrócie DESI.

Ta pierwsza seria zdjęć przedstawia znaną i piękną galaktykę Wir - M51 (ang. Whirlpool). Miała ona na celu między innymi demonstrację uzyskanej jakości nowych soczewek DESI. Ale ta wstępna, testowa wciąż faza projektu będzie musiała potrwać jeszcze przez okres około sześć tygodni.

Po jej zakończeniu, jeszcze w tym roku, DESI najprawdopodobniej będzie widzieć i mierzyć światło nieba w całkiem inny sposób niż ten zrealizowany z pomocą aktualnego układu soczewek. Instrument został zaprojektowany do rejestrowania tysięcy niezależnych, punktowych źródeł światła zamiast pojedynczego, dużego obrazu. Ostatecznie ma zmierzyć jasności dziesiątek milionów galaktyk w całym Wszechświecie. Oczekuje się, że zapewni on dzięki temu najbardziej precyzyjny na dziś dzień pomiar tempa ekspansji Wszechświata i da nam przy tym nowy wgląd w ciemną energię - tajemniczą siłę, która zdaniem naukowców powoduje przyspieszenie tej ekspansji.

DESI składa się z sieci 5000 niezależnie obracających się, automatycznych pozycjonerów. Każdy jeden z nich posiada cienki kabel światłowodowy i może automatycznie przejść do ustalonej pozycji z dokładnością do kilku mikronów (milionowych części metra). Każdy pozycjoner jest zaprogramowany tak, aby dokładnie wycelować wylot światłowodu na dany obiekt kosmiczny, po czym precyzyjnie zebrać jego wyemitowane światło. Jest ono następnie kierowane do układu 10 urządzeń znanych jako spektrografy, których zadaniem jest rozdzielenie tego kosmicznego światła na tysiące poszczególnych barw, z jakich może się ono składać. Tego typu pomiary widmowe dostarczają naukowcom szczegółowych informacji o odległości zaobserwowanych obiektów (przesunięcie ku czerwieni) i szybkości, z jaką się one od nas oddalają, zapewniając przez to całkiem nowe możliwości w zakresie badań nad ciemną energią.

Galaktyka Wir

Na zdjęciu: “Pierwsze światło” instrumentu DESI - obraz galaktyki Wir (M51). Obraz został uzyskany w pierwszą noc obserwacji przy użyciu teleskopu Mayall w Obserwatorium Narodowym Kitt Peak w Tucson w Arizonie. Filtr pasma R został użyty celem przechwycenia czerwonej barwy światła pochodzącego z tej galaktyki.

Soczewki DESI są umieszczone w beczkowatym urządzeniu znanym jako korektor i przymocowanym ponad głównym zwierciadłem teleskopu. Naukowcy z Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) kierowali przez ostatnie lata projektem i budową oraz wstępnymi testami cylindra korektora jak i struktur nośnych, które utrzymują wszystkie soczewki w jednej linii.

„Cały nasz zespół cieszy się, że instrument ujrzał właśnie swe pierwsze światło” - powiedział Gaston Gutierrez, naukowiec z Fermilab, który zarządzał tą częścią projektu. „To wielkie wyzwanie: zbudować tak duże urządzenia z dokładnością do rozmiarów włosa. Cieszymy się, że te wszystkie systemy dobrze pracują razem. ”


Czytaj więcej:

 

Źródło: Berkeley Lab

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu powyżej: Cylindryczna aparatura DESI (na górze po lewej) usytuowana jest tuż ponad lufą korektora (w środku) na teleskopie Mayall. Instrument został zaprojektowany do testowania wydajności soczewek DESI, które są ułożone wewnątrz lufy korektora, przy użyciu zestawu pięciu precyzyjnie ustawionych aparatów cyfrowych.
Źródło: Bill McCollam i Paul Demmer/KPNO, NOAO/AURA/NSF.