QUIET

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
QUIET
Частина відОбсерваторія плато Чайнантор
Координати23°01′42″ пд. ш. 67°45′42″ зх. д. / 23.02847222224977841° пд. ш. 67.76169444447178591° зх. д. / -23.02847222224977841; -67.76169444447178591
ОрганізаціяІнститут радіоастрономії імені Макса Планка[1], Каліфорнійський технологічний інститут[1], Колумбійський університет[1], Фермілаб[1], Лабораторія реактивного руху[1], KEK[1], The Kavli Institute for Cosmological Physicsd[1], Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology[1], Манчестерський університет[1], Університет Маямі[1], Університет Мічигану[1], Університет Осло[1], Університет Оксфорда[1] і Принстонський університет[1]
Висота5080 м[2]
Стиль телескопарадіотелескоп і експеримент з космічного мікрохвильового фонуd
Кількість телескопівтелескоп
Монтуваннятелескоп
Вебсайтquiet.uchicago.edu
Мапа
CMNS: QUIET у Вікісховищі

QUIET — астрономічний експеримент для вивчення поляризації реліктового випромінювання[3], який проводив спостереження з кінця 2008 року до грудня 2010 року[4]. QUIET означає Q/U Imaging Experiment (експеримент фотографування Q/U). Q/U у назві означає здатність телескопа вимірювати параметри Стокса Q та U одночасно. QUIET був розташований на висоті 5080 метрів в обсерваторії плато Чахнантор в чилійських Андах[5].

QUIET був результатом міжнародної співпраці, яка брала свій початок з проєкту CAPMAP[en], Cosmic Background Imager і QUaD. Консорціум складався з 7 груп у США (Каліфорнійський технологічний інститут, Чиказький університет, Колумбійський університет, Лабораторія реактивного руху, Університет Маямі, Принстонський університет і Стенфордський університет), 4 груп в Європі (Манчестерський університет, Інститут радіоастрономії Макса Планка, Університет Осло та Оксфордський університет) і однієї групи в Японії (KEK). Також консорціум включав представників Університету Каліфорнії в Берклі, Центру космічних польотів Ґоддарда та Гарвард-Смітсонівського астрофізичного центру[3].

Інструмент

[ред. | ред. код]

QUIET мав масиви детекторів на двох частотах: 43 ГГц (Q-діапазон[en]) і 95 ГГц (W-діапазон). Він використовував чотири телескопи, три з яких були 2-метровими, спеціально виготовленими для цього експерименту, а четвертим був 7-метровий телескоп, який до цього використовувався у проєкті CAPMAP[en]. У результаті експеримент мав кутову роздільну здатність від кількох кутових хвилин до кількох градусів. Детекторами були когерентні кореляційні поляриметри масового виробництва[3][6].

Прилад розташований на висоті 5080 м в обсерваторії плато Чахнантор в чилійських Андах. Ділянка належить чилійському уряду та надається в оренду Atacama Large Millimeter Array. Місце було обрано через висоту над рівнем моря, наявну інфраструктуру та доступність, а також низьку вологість місця, що зменшує забруднення сигналів атмосферою[5].

Наукові задачі

[ред. | ред. код]

QUIET виміряв поляризацію реліктового випромінювання. Цю поляризацію зазвичай поділяють на два компоненти: E-моди, які представляють градієнтний компонент, і B-моди, які дають соленоїдальний компонент. Вважається, що B-моди утворюються як з початкових флуктуацій через космічну інфляцію, так і з гравітаційного лінзування реліктового випромінювання. Станом на 2008 рік були виявлені лише E-моди. QUIET мав на меті вперше виявити та охарактеризувати поляризаційну B-моду, а також забезпечити точніші вимірювання E-моду[6].

B-моди вважаються набагато слабшими, ніж E-моди, оскільки вони утворюються ефектами вищого порядку. Співвідношення поляризаційних E-мод до B-мод наразі невідоме, і мінімальне значення, яке прилад міг би виявити, використовується як міра чутливості приладу реліктового випромінювання. Для QUIET це значення становить r=0,009, що відповідає енергетичному масштабу космічної інфляції близько  ГеВ[6].

Вимірювання спектра потужності реліктового випромінювання QUIET було розроблено таким чином, щоб реєструвати мультиполі приблизно від 40 до 2500. Вимірювання проводились на ділянці неба, яка має низьке забруднення фоновими астрофізичними джерелами[6].

Історія спостережень

[ред. | ред. код]

За планом, інструмент мав створюватись в три етапи. Перший етап складалася зі створення 7-елементної решітки на 95 ГГц для демонстрації технології. Другий етап був спрямований на встановлення 91-елементної решітки на 95 ГГц (зі смугою пропускання 18 ГГц) і 19-елементної решітки на 43 ГГц (зі смугою пропускання 8 ГГц) на 1,4-метрових кассегренівських[en] телескопах, фіксованих на тому монтуванні, яке зараз використовує Cosmic Background Imager. Спостереження другого етапу мали розпочатись в 2008 році. Нарешті, на третьому етапі (приблизно до 2010 року) планувалось побудувати ще чотири решітки: дві на 43 ГГц, по 91 елементу кожна, а дві інші на 95 ГГц, по 397 елементів кожна. Потім вони мали бути встановлені на трьох 2-метрових антенах на платформі Cosmic Background Imager і на 7-метровій антені[7][8].

Спостереження проводилися з жовтня 2008 року по травень 2009 року з використанням 19-елементного приладу на 40  ГГц, встановленого на 1,4-метровому телескопі на плато Чахнантор. Спостереження з 91-елементним приладом на 90 ГГц на тому ж телескопі було завершено в грудні 2010 року. Після цього прилад QUIET був демонтований зі старого кріплення Cosmic Background Imager.

Результати

[ред. | ред. код]

За перший сезон вдалося отримати понад 10 000 годин спостережень і виміряти спектри потужності на 43 ГГц в діапазоні мультиполів ℓ = 25–475[9]. Результат для E-моди узгоджувався зі стандартною космологічною моделлю. Спектр B-моди виявити не вдалося. Спостереження другого сезону включали дані для 95 ГГц[10].

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б в г д е ж и к л м н п р QUIET: Team
  2. ↑ QUIET: Site
  3. ↑ а б в QUIET (Q/U Imaging ExperimenT). QUIET collaboration. 17 лютого 2008. Процитовано 24 травня 2008.
  4. ↑ QUIET Collaboration; Bischoff; Brizius; Buder; Chinone; Cleary; Dumoulin; Kusaka; Monsalve (2011). First Season QUIET Observations: Measurements of CMB Polarization Power Spectra at 43 GHz in the Multipole Range 25 <= ell <= 475. The Astrophysical Journal. 741 (2): 111. arXiv:1012.3191. Bibcode:2011ApJ...741..111Q. doi:10.1088/0004-637X/741/2/111.
  5. ↑ а б QUIET: Site. QUIET collaboration. 27 січня 2008. Процитовано 24 травня 2008.
  6. ↑ а б в г QUIET: Science. QUIET collaboration. 27 січня 2008. Процитовано 24 травня 2008.
  7. ↑ Samtleben (2008)
  8. ↑ QUIET: Instrumentation. QUIET collaboration. 27 січня 2008. Процитовано 24 травня 2008.
  9. ↑ Bischoff C.; QUIET Collaboration (10 листопада 2011). First Season QUIET Observations: Measurements of CMB Polarization Power Spectra at 43 GHz in the Multipole Range 25 <= ell <= 475. Astrophys. J. 741 (2): 111. arXiv:1012.3191. Bibcode:2011ApJ...741..111Q. doi:10.1088/0004-637X/741/2/111.
  10. ↑ Araujo, D.; QUIET Collaboration (2012). Second Season QUIET Observations: Measurements of the CMB Polarization Power Spectrum at 95 GHz. Astrophysical Journal. 760 (2): 145. arXiv:1207.5034. Bibcode:2012ApJ...760..145Q. doi:10.1088/0004-637X/760/2/145.

Література

[ред. | ред. код]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=QUIET&oldid=42740552