Şekil 1. NGC 1980 alanının gözlemlenmesinden elde edilen sonuçlar. Bu, Spektrograf Modülü 1’in kırmızı kamerasının 300 saniyelik bir pozundan alınan ISR (cihaz imzasının kaldırılması) ile işlenmiş, gökyüzünde çıkarılmamış CCD görüntüsüdür ve açıkça bir lifler üzerinde ve boyunca yıldızlardan gelen tayf sayısı. Kredi: PFS Projesi
Prime Focus Spectrograph’ı (PFS) geliştiren uluslararası işbirliği, hedeflenen yıldızların spektrumlarını başarıyla alarak önemli bir test kilometre taşına işaret etti.
PFS, Hawaii’deki Mauna Kea zirvesindeki 8.2m Subaru Teleskobu’na monte edilecek. Tamamlandığında, cihaz, gece gökyüzünde yıldızlar ve galaksiler gibi çok sayıda gök cismine eş zamanlı pozlama yapmak ve ışıklarını çeşitli dalga boylarına bölmek için yaklaşık 2.400 optik fiber kullanacak. Ortaya çıkan veri seti, araştırmacılara hareketi, fiziksel parametreleri ve yaşı dahil olmak üzere bir gök nesnesinin çeşitli ayrıntılarını söyleyen bir “spektrum” olarak adlandırılır.
PFS’yi kullanarak araştırmacılar, görsel olarak değil, yalnızca spektrumla görülebilen bilgileri ortaya çıkarabilecekler. Ekip, 2018’den beri teleskop üzerinde testler yürütüyor, ancak hiçbiri PFS’deki gök cisimlerinden ışık yakalamak için yaptıkları son testten daha önemli olmamıştı.
Bu yılın Eylül ayı sonlarında ekip, raster taramaları gerçekleştirdikleri Subaru Teleskobu’nda mühendislik gözlemleri gerçekleştirdi. Bu taramalar, araştırmacıların cihazlarının yakalamaları gereken nesnelere ne kadar iyi hizalandığını test etmelerini sağlar. Fiberler, araştırmacıların hedef nesnelerin Prime Focus Instrument (PFI) odak düzleminde olması gerektiğine inandıkları yere ayarlanır, ardından teleskop gökyüzündeki bir ızgara deseninde titreştirilir ve her bir titreşen konumda bir spektrograf pozlaması alınır. Bu, ekibin gerçek fiber konumu ile gerçek hedef konum arasındaki farkı ölçmesine olanak tanır.
Şekil 2. Bu, NGC 1980 alanındaki bir tarama taramasının sonucudur. Görüntü, görüş alanı üzerinde her biri parlak bir yıldızı gözlemleyen her fibere ne kadar ışık geldiğini gösteren 3×3 veri dizilerinin bir koleksiyonunu göstermektedir. Fiber aracılığıyla yıldızdan daha fazla ışığın algılandığı bir veri noktasına daha parlak bir renk atanır. Çoğu durumda en parlak veri noktası 3×3 dizinin merkezine yakın görülür ve bu, fiberlerin odak düzlemindeki yıldızlarınkine makul bir şekilde doğru bir şekilde yerleştirildiği anlamına gelir. Kredi: PFS Projesi
Ekip, verileri almaya başladıktan sonra, hataları düzeltmek ve olası optimizasyonları uygulamak için birçok parlak yıldız üzerinde daha fazla raster tarama veri seti almaya devam etti ve sonunda cihazın fiberleri hedeflerine oldukça doğru bir şekilde yerleştirebildiğinden emin olana kadar.
“Ekibin çabaları yine harikaydı. Bu Eylül çalıştırması daha yakın zamanda planlandı, ancak öncelikleri ve planları verimli bir şekilde yeniden optimize ettiler ve hem donanım hem de yazılım üzerinde gerekli görevleri zamanında tamamladılar. Ve gerçekten de çalıştırma başarılı ve üretkendi. Bunları takdir ediyorum ve ekip üyeleriyle gerçekten gurur duyuyorum,” dedi PFS Proje Müdürü ve Kavli Evrenin Fizik ve Matematiği Enstitüsü Projesi Doçent Naoyuki Tamura.
Tamura, bu dönüm noktasının hala belirli bir fiber konfigürasyonuna sahip tek bir alanda bir sonuç olduğunu söyledi. Yıldızlara fiber hizalaması henüz tatmin edici seviyelere ulaşmadı.
“Ancak bu açıkça çok cesaret verici bir başarı. PFS kullanarak hedef nesnelerimizden yıldız ışığı yakalayabildiğimiz gerçeğine dayanarak, ekibin Mühendislik İlk Işığı’nı elde ettiğini ve cihazın bir sonraki rejimine adım attığını söyleyebilirim. devreye alma,” dedi Tamura.
Şekil 3. PFS cihazlarının şematik resmi. Kredi: PFS Projesi/Kavli IPMU/NAOJ
“PFS yaklaşık 2.400 fibere ev sahipliği yapsa da, PFS’nin görüş alanındaki fiberlerin kapladığı toplam alanın oranı sadece %0.01 (1/10.000) civarındadır. Yani PFS ile gökyüzünü körü körüne gözlemlesek bile, lifler gökyüzündeki nesnelerden (yıldızlar ve galaksiler) ışığı yakalayamaz.Bu tıpkı evrendeki sönük nesneleri verimli bir şekilde gözlemlemek için tasarlanmıştır.Naoyuki liderliğindeki PFS ekibi, liflerin konumları ile konumları arasındaki ilişkiyi doğru bir şekilde belirlemeyi başardı. Devreye alma gözleminin bu başarısı, PFS tarafından oluşturulan evrenin üç boyutlu haritasından günümüz evrenini işgal eden karanlık enerjinin doğasını ortaya çıkarma nihai hedefine doğru büyük bir ilk adımdır. ” dedi PFS Proje Bilimcisi ve Kavli IPMU Profesörü Masahiro Takada.
“Yıldız ışıklarını tayfölçerimizde yakalayabileceğimizi görmek çok heyecan verici. Yıldızların ve galaksilerin nasıl oluştuğunu, bugün evrenin neden yaşlandığını, karanlık maddenin ne olduğunu ve nerede olduğunu anlamamız için şaşırtıcı bilime giden yolu açıyor. Evren ilerliyor.Bu dönüm noktası, ekibimiz tarafından yapılan inanılmaz miktarda çalışmaya işaret ediyor.JPL ve Caltech tarafından geliştirilen fiber konumlayıcılar, John Hopkins, Princeton ve LAM tarafından geliştirilen kamera ve spektrograf, Brezilya ekibi ve ASIAA, Tayvan’dan Prime Focus Instrument. Ekipteki herkese daha fazla teşekkür edemem,” dedi PFS Baş Araştırmacısı ve Kavli IPMU Profesörü Hitoshi Murayama.
“Gelecekteki bilimi PFS ile planlayan bizler için, dikkate değer bir enstrümanın entegrasyonunun bir sonucu olarak bireysel optik fiberler tarafından toplanan ve spektrograflar aracılığıyla dedektörlere iletilen astrofiziksel nesnelerden gerçek fotonları görmek gerçekten motive edici. PFS Galaxy Evolution Çalışma Grubu eş başkanı ve Kavli IPMU Doçent John Silverman, enstrüman ekibinin inanılmaz çabasını çok takdir ediyoruz” dedi.
Ekibin bu gözlem sırasında aldığı veriler dikkatle analiz edilmeye ve tartışılmaya devam edecek.
PFS’nin alt bileşenleri ve alt sistemleri, Subaru Teleskobu’na gönderilmeden önce ABD, Fransa, Brezilya ve Tayvan’daki işbirliği yapan kurumlar tarafından inşa edilmekte, monte edilmekte ve test edilmektedir. Operasyonların 2024 civarında başlaması planlanıyor.
Kavli Evrenin Fizik ve Matematiği Enstitüsü tarafından sağlanmıştır.
Alıntı: Yeni cihaz, aynı anda birçok yıldızdan gelen ışığı yakalamak için önemli bir test aşamasını geçmiştir (2022, 11 Kasım), 13 Kasım 2022’de https://phys.org/news/2022-11-instrument-significant-milestone-capture-stars adresinden alınmıştır. html
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.