VIEW (telescop)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
VISTA (Telescop de sondaj vizibil și cu infraroșu pentru astronomie)
VISTA-night-Mar2009-1505.jpg
VEZI noaptea (sursa: ESO )
Observator Observatorul Paranal
Corp Observatorul European Sudic (ESO)
Stat Chile Chile
Locație Deșertul Atacama
Coordonatele 24 ° 36'57 "S 70 ° 23'51" W / 24,615833 ° S 70,3975 ° W -24,615833; -70.3975 Coordonate : 24 ° 36'57 "S 70 ° 23'51" W / 24.615833 ° S 70.3975 ° W -24.615833; -70,3975
Altitudine 2 518 m slm
Prima lumină în 11 decembrie 2009
Caracteristici tehnice
Tip Ritchey-Chrétien
Diametrul primar 4,1 m
Diametrul secundar 1,24 m
Site-ul oficial
Editați datele pe Wikidata · Manual

Telescopul VISTA (acronim pentru Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy ) este un telescop reflectorizant cu o oglindă cu un diametru de 4,1 metri, situat la observatorul Paranal din Chile . Acesta este operat de Observatorul Sudic European și și-a început operațiunile științifice în decembrie 2009. VISTA este un telescop de cartografiere astronomică care funcționează la lungimi de undă în infraroșu și este cel mai mare telescop din lume dedicat detectării cerului la lungimi de undă cu infraroșu apropiat [1] . Telescopul are un singur instrument numit VIRCAM (Vista InfraRed CAMera), format dintr-un echipament fotografic greu de trei tone care conține 16 detectoare speciale sensibile la radiațiile infraroșii , pentru o combinație totală de 67 de milioane de pixeli . [2]

Observarea la lungimi de undă mai mari decât cele vizibile ochiului uman permite VISTA să studieze obiecte care pot fi aproape imposibil de văzut în lumina vizibilă deoarece sunt prea reci, ascunse de nori de praf sau pentru că lumina lor a fost întinsă. expansiunea spațiului în timpul lungii călătorii a luminii din universul timpuriu. [1]

VISTA a fost conceput și dezvoltat de un consorțiu de universități din Regatul Unit condus de Queen Mary, Universitatea din Londra [3] și a devenit o contribuție în natură la ESO de către Regatul Unit în temeiul acordului de colaborare, cu abonamentul plătit de Consiliul Facilităților Științifice și Tehnologice (STFC). [1]

Proiectul

VISTA efectuează cartarea cerului sudic cu lungimile de undă în infraroșu . Astfel de investigații ar trebui să ofere rezultate științifice directe și să identifice obiecte demne de studiat în continuare cu telescoape mai mari. Există două proiecte conexe: camera cu câmp larg (WFCAM) ​​construită cuTelescopul cu infraroșu alRegatului Unit din Hawaii , care efectuează observații în infraroșul cerului nordic și Telescopul VLT Survey din Chile , care efectuează observații în vizibilul cerului sudic.

Telescopul VISTA din fața vârfului Paranal , din Chile.

Proiectul a fost inițiat în 1999 de către Consorțiul VISTA, format din 18 universități din Marea Britanie , [4] care a obținut finanțare dintr-un fond de infrastructură guvernamental britanic și finanțare suplimentară de la Particle Physics and Astronomy Research Council. Costul proiectului a fost estimat la 46 de milioane de euro (36 de milioane de lire sterline). [5] [6]

După luarea în considerare a mai multor situri din Chile , consorțiul a ales Observatorul Paranal al Observatorului Sudic European (ESO) și, în special, un vârf secundar la o altitudine de 1500 m lângă Telescopul foarte mare (VLT). Consorțiul a atribuit Centrului de Tehnologie Astronomică din Marea Britanie responsabilitatea tehnică pentru proiectarea și construcția telescopului. Doi ani mai târziu - în 2002 - Marea Britanie a aderat la ESO și telescopul VISTA a devenit o componentă în natură a taxei de membru. Consorțiul a finalizat apoi construcția și punerea în funcțiune a telescopului și apoi Consiliul Facultăților de Știință și Tehnologie - în numele Marii Britanii - a livrat telescopul la ESO. [2] [7]

Un instrument de a doua generație numit 4MOST (un spectrograf cu mai multe obiecte alimentat de 2400 de fibre optice) este în curs de dezvoltare pentru utilizare începând cu anul 2020.

Investigații VISTA

Clusterul Fornace a imaginat prin VISTA.

Obiectivele științifice ale observațiilor VISTA, care au început în 2010, includ multe dintre cele mai discutate probleme din astrofizică , variind de la natura energiei întunecate până la amenințarea reprezentată de asteroizii din apropierea Pământului (care orbitează în apropierea Pământului). [1]

Există șase proiecte publice majore de cercetare realizate de VISTA: UltraVISTA, VIKING (VISTA Kilo-Degree Infrared Galaxy Survey), VMC (VISTA Magellanic Survey), VVV (VISTA Variables in Via Lactea), VHS (VISTA Hemisphere Survey) și VIDEO ( VEZI sondajul de observații extragalactice profunde). Acestea au ocupat cea mai mare parte a timpului de observare al telescopului în primii cinci ani de funcționare. Investigațiile acoperă diferite zone ale cerului la diferite adâncimi pentru a aborda o gamă largă de întrebări științifice. [8]

Știință cu VISTA

VISTA este un telescop mare cu un câmp vizual mare: acesta permite atât detectarea surselor foarte slabe, cât și acoperirea rapidă a unor zone mari ale cerului. Fiecare imagine VISTA surprinde o secțiune a cerului care acoperă de aproximativ zece ori aria lunii pline și este capabilă să detecteze și să catalogheze obiecte pe întregul cer sudic cu o sensibilitate de patruzeci de ori mai mare decât cea obținută de cei doi microni Sondaj All-Sky . Această îmbunătățire a puterii de observare - comparabilă cu deplasarea sensibilității de la ochiul liber la primul telescop Galileo - a dezvăluit un număr mare de obiecte noi și permite crearea unor arhive mult mai complete de obiecte rare și exotice pe cerul sudic. [2]

Observațiile VISTA vor sprijini cercetarea în multe domenii astronomice. Se așteaptă ca Vista să găsească multe noi pitici maroni în Calea Lactee și să poată testa teorii despre natura materiei întunecate . O căutare VISTA este concepută pentru a găsi și a studia un număr mare de stele variabile din galaxia noastră, realizând imagini ale acelorași zone ale cerului în momente diferite. Folosind datele procesate de VISTA, astronomii vor putea să hărțească structura Căii Lactee cu mult mai multe detalii decât în ​​trecut. O altă investigație VISTA va studia galaxiile mici din apropiere, norii Magellan și împrejurimile acestora. Datele VISTA vor fi, de asemenea, utilizate pentru a crea o hartă 3D de aproximativ 5% din întregul univers observabil . Ulterior, VISTA va fi un instrument puternic pentru descoperirea unor quasare la distanță și pentru studierea evoluției galaxiilor și a grupurilor de galaxii. Acesta va ajuta la sondarea naturii energiei întunecate prin găsirea unor grupuri foarte îndepărtate de galaxii. [9] Măsurătorile cu infraroșu din cercetările astronomice VVV au fost folosite pentru a susține scara cosmică a distanței , asigurând în special fiabilitatea distanțelor pentru grupurile de stele și stelele variabile Cepheid . [10] [11]

Selecții de imagini VISTA

Nebuloasa Orion .
Nebuloasa Flamei și Nebuloasa din apropiere a Capului de cal .
Nebuloasa Laguna din Vista.

Prima imagine obținută arată Nebuloasa Flăcării (NGC 2024), un nor spectaculos care formează stele de gaz și praf în constelația Orion (Vânătorul) și împrejurimile sale. În lumina vizibilă, miezul obiectului este ascuns în spatele norilor densi de praf, dar imaginea VISTA, realizată la lungimi de undă în infraroșu, poate pătrunde în întuneric și dezvăluie grupul de stele tinere și fierbinți ascunse în interior. Câmpul larg de vedere al camerei VISTA surprinde, de asemenea, strălucirea NGC 2023 și forma fantomatică a celebrei nebuloase Headhead . [2]

Alte imagini ale nebuloaselor includ filmările VISTA ale nebuloasei Orion și ale nebuloasei Lagunei . Imaginea prezintă o vedere pe câmp larg a nebuloasei Orion (Messier 42), situată la aproximativ 1350 de ani lumină de Pământ. Imensul câmp vizual al telescopului îi permite să surprindă întreaga nebuloasă și împrejurimile sale într-o singură imagine, iar viziunea sa în infraroșu înseamnă, de asemenea, că poate privi adânc în regiunile prăfuite în mod normal ascunse și să dezvăluie începuturile stelelor tinere foarte active îngropate acolo. [12] Imaginea „Laguna albastră” este vizibilă sub imaginea Nebuloasei Flăcării - aceasta este o imagine în infraroșu luată ca parte a sondajului VVV. Arată formația de stele numită „Nebuloasa Lagunei” (cunoscută și sub numele de Messier 8), care se află la aproximativ 4000-5000 de ani lumină distanță în constelația Săgetător (Arcașul). [13]

VISTA poate arăta, de asemenea, mult dincolo de galaxia noastră. În exemplul din stânga (sub imaginea nebuloasei Orion ), telescopul prezintă o fotografie a unui grup de galaxii din constelația Fornace (Cuptorul chimic). Câmpul mare a făcut posibilă capturarea multor galaxii într-o singură imagine, inclusiv spirala izbitoare cu bare NGC 1365 și galaxia mare eliptică NGC 1399 . Imaginea a fost construită din imagini luate cu filtre Z, J și Ks în spectrul infraroșu apropiat și a captat multe obiecte cluster într-o singură imagine. Sub dreapta se află eleganta galaxie spirală cu bare NGC 1365 și, în stânga, marea eliptică NGC 1399 , înconjurată de un roi de grupuri globulare slabe. Intervalul imaginii este cuprins între aproximativ 1 grad și 1,5 grade, iar timpul total de expunere a fost de 25 de minute. [14]

Detalii tehnice

Dispozitivul infraroșu VISTA de 3 tone în acțiune în fața telescopului.
Această imagine arată cum sunt recombinate șase expuneri diferite la „amprentă” pentru a obține o singură imagine.
Oglinda principală de 4,1 metri a VISTA este supusă testării optice.

Proiectarea telescopului

În interiorul cupolei (sursa: ESO )

Obiectivul afișării în mod repetat a unor zone mari ale cerului la o rezoluție limitată de vizibilitate a dus la un design optic unic. Oglinda principală este o oglindă hiperboloidă curbată cu un diametru de 4,1 metri și un raport focal de aproximativ f / 1. Oglinda are o formă de lentilă de 17 cm grosime cu o gaură centrală de 1,2 m pentru a găzdui camera în focalizarea Cassegrain. A fost realizat în zerodur de către Schott în Germania și ulterior lustruit și calculat de LZOS la Moscova . Este cea mai mare oglindă a acestei forme din lume și a unui raport focal atât de scurt; lustruirea a durat 2 ani, mai mult decât era de așteptat. [6] [15] Oglinda este susținută de numeroase acționări pneumatice (81 pe spate și 24 de-a lungul marginii), care permit ca forma sa să fie controlată de computer.

Oglinda secundară este formată dintr-o oglindă curbată hiperboloidă cu un diametru de 1,24 metri. Combinația celor două oglinzi hiperbolice permite o configurație cvasi-optică Ritchey-Chrétien . Cele două raporturi focale sunt de aproximativ f / 3, în timp ce calitatea imaginii oglinzilor individuale ar fi mai mică. [16] Oglinda secundară este montată pe un suport hexapod, astfel încât poziția și corecția înclinării vârfului să fie, de asemenea, controlate de computer.

Camera cu infraroșu a fost construită de un consorțiu format din Laboratorul Rutherford Appleton, Centrul de Tehnologie Astronomică din Marea Britanie și Universitatea din Durham , [17] și, cântărind 3 tone, este cea mai mare din lume. Telescopul și camera formează un singur instrument, deoarece cele 3 obiective de corecție a câmpului din cameră sunt esențiale pentru proiectarea unei imagini clare a cerului pe detectoare.

Pentru o cameră cu infraroșu, este, de asemenea, imperativ să blocați pierderile de căldură de la telescop și cupolă. Acest lucru se realizează printr-o succesiune de deflectoare răcite în fața lentilelor de câmp ale corectorului. În plus, oglinda secundară este subdimensionată pentru a evita detectoarele de margini vizualizate de structura fierbinte în afara marginii primare; aceasta înseamnă că diafragma văzută din orice punct al planului de imagine este de 3,7m. Acest design necesită vidul camerei cu criostat - care răcește atât detectoarele, cât și septurile - să aibă mai mult de 2 m lungime, cu o fereastră frontală cu diametrul de 95 cm. O roată de filtrare în fața detectoarelor permite selectarea unei anumite lungimi de undă în infraroșu.

Pe o suprafață care corespunde unui diametru de 165 ° pe cer, planul de imagine are 16 matrice de detectoare în infraroșu, [16] fiecare matrice cu 2048x2048 pixeli de 20 microni în mărime, corespunzând în medie la 0,34 "pe cer. [18] Distanța focală de 12,1 m se combină cu diafragma neclară de 3,7 m pentru un raport focal de 3,26. Tablourile sunt separate cu 90% din lățimea lor într-o direcție și cu puțin sub 50% lățimea în direcția opusă. Prin urmare, o singură expunere corespunde la o „amprentă de leopard” pe cer. Pentru a umple golurile și a obține o imagine convențională, cel puțin șase amprente mutate trebuie combinate într-o „țiglă”, care este apoi de 1,5 ° pentru 1,0 °. Planul de imagine al camerei are, de asemenea, detectoare utilizate pentru a verifica forma oglinzii primare și poziția și vârful / înclinarea oglinzii secundare ( optică activă ). Aceasta compensează deflexia și asigură o imagine vizată la toate altitudinile . [ 18]

Dealul unde se află VISTA a fost turtit pentru a ridica clădirea gardului și o clădire auxiliară. Clădirea auxiliară include facilități de spălare, benzi și stratul principal de oglindă. Acoperirea poate fi din aluminiu sau în mod normal din argint protejat pentru a îmbunătăți performanța în infraroșu. [15] Baza fixă ​​a containerului susține cupola rotativă din oțel. Două uși glisante formează fanta cupolei. Alte panouri de cupolă pot fi deschise pentru a crește ventilația și poate fi implementat un paravent pentru a închide părți ale fisurii. În timpul zilei, cupola este păstrată la temperatura nopții. [19]

Funcționarea și fluxul de date

Mozaic de înaltă rezoluție al părții centrale a Căii Lactee . [20]

La finalizare, telescopul a fost predat ESO, care a selectat șase sondaje publice pentru VISTA, ocupând 75% din timpul de observare disponibil. Investigațiile private, care ocupă timpul rămas, sunt propuse ESO, care le evaluează și le aprobă, de asemenea, aranjându-le. [21] Observațiile sunt făcute de operatorii aflați la distanță la Observatorul Paranal din apropiere , în clădirea de control VLT . [19]

Combinația dintre complexul detector mare și expunerile scurte și frecvente necesare la lungimi de undă în infraroșu produce un volum mare de date (aproximativ 200-300 GB pe noapte). O observație rapidă la Observatorul Paranal este efectuată zilnic pentru controlul calității, dar fluxul principal de date este transferul de date brute la sediul ESO din Garching bei München , Germania , pentru înregistrare în „Magazinul de date”. Utilizatorii pot extrage amprente (vezi mai sus) și le pot trece printr-o rețea de calibrare pentru a elimina artefacte instrumentale și a calibra astrometria și fotometria. Datele de arhivă sunt copiate în cele din urmă în sistemul de flux de date VISTA din Marea Britanie, unde amprentele sunt combinate în „dale” (vezi mai sus) și unde sunt realizate cataloagele sursă. [19] [21]

Cercetare și rezultate științifice

Campania de observație Vision [22] ( Vienna Survey in Orion ) dedicată studiului norului molecular din Orion a făcut posibilă cartografierea cu precizie a regiunii Orion A , una dintre cele două nebuloase gigantice ale complexului Orion, permițând crearea un catalog de aproximativ 800.000 de stele. [23]

Un studiu publicat în mai 2017 [24] referitor la Micul Magellanic Cloud ( SMC ), care vizează producerea unei hărți [25] a formației stelare a galaxiei mici și cartografierea structurii sale tridimensionale, a evidențiat vârsta mai tânără din cea mai mare parte a stelele sale decât cele ale galaxiilor mai mari din apropiere. [26] Studiul în infraroșu al SMC și, mai general, al galaxiilor permite depășirea procesului de dispariție pe care îl provoacă uriașii nori de praf prin absorbția luminii vizibile.

Notă

  1. ^ a b c d "Telescoapele ESO Survey" .
  2. ^ a b c d "VIEW: Pioneering New Survey Telescope Starts Work" .
  3. ^ "Primele imagini uimitoare capturate de telescopul VISTA condus de Regina Maria" Arhivat 14 iunie 2011 la Internet Archive.
  4. ^ Consorțiul VISTA este format din: Queen Mary, Universitatea din Londra , șef al proiectului, Universitatea Queen's Belfast , Universitatea din Birmingham , Universitatea din Cambridge , Universitatea Cardiff, Universitatea din Central Lancashire , Universitatea din Durham , Universitatea din Edinburgh , Universitatea din Hertfordshire , Keele University, University of Leicester , Liverpool John Moores University, University of Nottingham , University of Oxford , University of St. Andrews , University of Southampton , University of Sussex and University College London .
  5. ^ "Big Red Eye este gata: Camera VIEW a fost expediată în Paranal" .
  6. ^ a b "Telescopul sondaj este aproape de finalizare" Arhivat 21 iulie 2011 la Internet Archive.
  7. ^ "Marea Britanie va adera la ESO la 1 iulie 2002: Consiliile ESO și PPARC aprobă condițiile de aderare" .
  8. ^ "Sondajele VISTA" .
  9. ^ "VISTA science" Arhivat 27 noiembrie 2011 la Internet Archive.
  10. ^ Majaess, Daniel; Turner, David; Moni Bidin, creștin; Mauro, Francesco; Geisler, Douglas; Gieren, Wolfgang; Minniti, Dante; Chené, André-Nicolas; Lucas, Philip; Borissova, Jura; Kurtev, Radostn; Dékány, Istvan; Saito, Roberto K. (2011).
  11. ^ Majaess, D.; Turner, D.; Moni Bidin, C.; Geisler, D.; Borissova, J.; Minniti, D.; Bonatto, C.; Gieren, W.; Carraro, G.; Kurtev, R.; Mauro, F.; Chené, A.-N; Forbes, D.; Lucas, P.; Dékány, I.; Saito, RK; Soto, M. (2012).
  12. ^ "Orion într-o lumină nouă: VIEW expune antichități de mare viteză ale stelelor tinere" .
  13. ^ "VIEW Stares Deeply in the Blue Lagoon" .
  14. ^ "Grupul de galaxii Fornax" .
  15. ^ a b Emerson, J., McPherson, A., Sutherland, W. (2006).
  16. ^ a b "VEZI" .
  17. ^ "Camera VISTA" .
  18. ^ a b Emerson, JP, Sutherland, WJ, McPherson, AM, Craig, SC, Dalton, GB, Ward, AK (2005).
  19. ^ a b c Craig, SC, McPherson, A. (2003).
  20. ^ "84 de milioane de stele și numărare" .
  21. ^ a b VEZI site-ul web
  22. ^ Sondaj vizual: Acasă , pe homepage.univie.ac.at .
  23. ^ Vista: sondajul Vision explorează Orion , pe media.inaf.it .
  24. ^ VIEW Peeks Through the Small Magellanic Cloud's Dusty Veil , pe eso.org .
  25. ^ Harta SMC 1.6Gpixel , pe media.inaf.it .
  26. ^ Leo Girardi, Stefano Rubele, Leandro Kerber și alții, Sondajul VMC - XIV. Primele rezultate ale tomografiei cu ritm de formare a stelelor în timp de retrogradare a Micului Nor Magellanic .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=VISTA_(telescopio)&oldid=122248904 ”