Eksperyment tropicieli Atacama — Atacama Pathfinder Experiment
Alternatywne nazwy | WIERZCHOŁEK |
---|---|
Część |
Teleskop Event Horizon Obserwatorium Llano de Chajnantor |
Lokalizacja(e) | pustynia Atacama |
Współrzędne | 23 ° 00′21 "S 67 ° 45'33" W / 23,0058°S 67,7592°W Współrzędne: 23 ° 00′21 "S 67 ° 45'33" W / 23,0058°S 67,7592°W |
Organizacja |
Europejskie Obserwatorium Południowe Max Planck Institute for Radio Astronomy Onsala Space Observatory |
Wysokość | 5064 m (16,614 stóp) |
Długość fali | 0,2, 1,5 mm (1,50, 0,20 THz) |
Pierwsze światło | 2004 |
Styl teleskopu |
Reflektor Cassegraina kosmiczny mikrofalowy eksperyment tła radioteleskop |
Średnica | 12 m (39 stóp 4 cale) |
Montowanie | montaż azymutalny |
Stronie internetowej |
www |
Powiązane multimedia na Wikimedia Commons | |
Atacama Pathfinder Experiment ( APEX ) jest radioteleskop 5,064 metrów nad poziomem morza, w Llano de Chajnantor Obserwatorium na pustyni Atacama w północnym Chile , 50 km na wschód od San Pedro de Atacama budowane i eksploatowane przez 3 europejskich instytutów badawczych. Czasza główna ma średnicę 12 mi składa się z 264 aluminiowych paneli o średniej dokładności powierzchniowej 17 mikrometrów ( rms ). Teleskop został oficjalnie zainaugurowany 25 września 2005 roku.
Teleskop APEX to zmodyfikowana prototypowa antena ALMA (Atacama Large Millimeter Array) znajdująca się na terenie obserwatorium ALMA. APEX został zaprojektowany do pracy na falach o długości submilimetrowej, w zakresie od 0,2 do 1,5 mm — między światłem podczerwonym a falami radiowymi — oraz do znajdowania celów, które ALMA będzie w stanie zbadać bardziej szczegółowo. Astronomia submilimetrowa zapewnia wgląd w zimny, zakurzony i odległy Wszechświat, ale słabe sygnały z kosmosu są silnie pochłaniane przez parę wodną w ziemskiej atmosferze. Chajnantor został wybrany na lokalizację takiego teleskopu, ponieważ region ten jest jednym z najbardziej suchych na planecie i jest ponad 750 m wyższy niż obserwatoria na Mauna Kea i 2400 m wyższy niż Bardzo Duży Teleskop (VLT) na Cerro Paranal.
APEX to efekt współpracy między niemieckim Instytutem Maxa Plancka Radioastronomii (MPIfR) w 50%, Szwedzkim Obserwatorium Kosmicznym Onsala (OSO) w 23% oraz Europejską Organizacją Badań Astronomicznych na Półkuli Południowej (ESO) w 27%. Teleskop został zaprojektowany i skonstruowany przez niemiecką firmę VERTEX Antennentechnik GmbH na zlecenie MPIfR. Obsługa APEX na Chajnantor została powierzona ESO .
Nauka
Astronomia submilimetrowa jest stosunkowo niezbadaną granicą astronomii i ujawnia Wszechświat, którego nie można zobaczyć w bardziej znanym świetle widzialnym lub podczerwonym. Idealnie nadaje się do badania „zimnego Wszechświata”: światło na tych długościach fal pochodzi z ogromnych zimnych obłoków w przestrzeni międzygwiazdowej, w temperaturach zaledwie kilkadziesiąt stopni powyżej zera absolutnego. Astronomowie wykorzystują to światło do badania warunków chemicznych i fizycznych w tych obłokach molekularnych — gęstych obszarach gazu i pyłu kosmicznego, w których rodzą się nowe gwiazdy. Widziane w świetle widzialnym te regiony Wszechświata są często ciemne i przesłonięte pyłem, ale świecą jasno w milimetrowej i submilimetrowej części widma. Ten zakres długości fal jest również idealny do badania niektórych z najwcześniejszych i najodleglejszych galaktyk we Wszechświecie, których światło zostało przesunięte ku czerwieni do tych dłuższych fal.
Cele naukowe projektu APEX obejmują badanie powstawania gwiazd, planet i galaktyk, w tym bardzo odległych galaktyk we wczesnym Wszechświecie, oraz fizycznych warunków obłoków molekularnych. Jego pierwsze wyniki dowiodły, że teleskop spełnia ambicje naukowców, zapewniając dostęp do "zimnego Wszechświata" z niespotykaną czułością i jakością obrazu.
W lipcu 2006 roku w specjalnym wydaniu czasopisma naukowego Astronomy and Astrophysics opublikowano nie mniej niż 26 artykułów opartych na wczesnej nauce z APEX . Wśród wielu opublikowanych wówczas nowych odkryć, w większości w dziedzinie formowania się gwiazd i astrochemii, jest odkrycie nowej molekuły międzygwiazdowej i wykrycie światła emitowanego z odległości 0,2 mm od molekuł CO, a także światła pochodzącego z naładowanej molekuły złożonej z dwie formy wodoru.
Ostatnie obserwacje APEX doprowadziły do pierwszego w historii odkrycia nadtlenku wodoru w kosmosie, pierwszego obrazu pyłowego dysku blisko otaczającego masywną gwiazdę niemowlęcą, dostarczając bezpośrednich dowodów na to, że masywne gwiazdy powstają w taki sam sposób, jak ich mniejsi bracia, oraz pierwsze bezpośrednie pomiary wielkości i jasności obszarów narodzin gwiazd w bardzo odległej galaktyce.
APEX jest również zaangażowany w Global mm- VLBI Network oraz Event Horizon Telescope (EHT). Projekt EHT stworzył pierwszy bezpośredni obraz czarnej dziury . Wykrycie w maju 2012 kwazara 3C 279 przy długości fali 1,3 mm na linii bazowej 9386 km między APEX a SMA na Hawajach ustanowiło rekord świata w rozdzielczości kątowej: 28,6 mikrosekund kątowych
Wszystkie dane ESO i szwedzkiego APEX są przechowywane w archiwum ESO. Dane te są zgodne ze standardowymi zasadami archiwizacji ESO, tj. stają się publicznie dostępne rok po dostarczeniu kierownikowi projektu.
Instrumenty
APEX, największy jednotalerzowy teleskop submilimetrowy działający na półkuli południowej, posiada zestaw instrumentów, których astronomowie mogą używać w swoich obserwacjach, z których jednym z głównych jest LABOCA, Large APEX Bolometer Camera. LABOCA wykorzystuje szereg niezwykle czułych mikrokalorymetrów — znanych jako bolometry — do wykrywania światła submilimetrowego. Z prawie 300 elementami, w momencie uruchomienia w 2007 roku LABOCA była największą kamerą bolometryczną na świecie. Aby móc wykryć drobne zmiany temperatury spowodowane słabym promieniowaniem submilimetrowym, bolometry są chłodzone do ułamka stopnia powyżej zera absolutnego (300 milikelwinów — minus 272,85 stopni Celsjusza). Wysoka czułość LABOCA, wraz z szerokim polem widzenia (11 minut kątowych , jedna trzecia średnicy Księżyca w pełni), czynią z niego nieocenione narzędzie do obrazowania submilimetrowego Wszechświata.
Pierwsze światło APEX osiągnięto w maju 2004 r. przy użyciu SEST Imaging Bolometer Array (SIMBA), która została przeniesiona do APEX po wycofaniu SEST z eksploatacji i skompilowano pierwszy radiowy model wskazujący. W czasie inauguracji w 2005 roku APEX został wyposażony w najnowocześniejsze spektrometry submilimetrowe opracowane przez Wydział Technologii Submilimetrowych MPIfR, a następnie w pierwszy odbiornik zbudowany na Uniwersytecie Chalmers (OSO).
Więcej informacji na temat instrumentów APEX można znaleźć na stronie oprzyrządowania .
Technologia
Aby działać na krótszych falach submilimetrowych, APEX oferuje powierzchnię o wyjątkowo wysokiej jakości. Po serii precyzyjnych regulacji powierzchnia lustra głównego może być regulowana z niezwykłą precyzją. Na 12 m średnicy anteny odchylenie skuteczne od idealnej paraboli wynosi mniej niż 17 tysięcznych milimetra. To mniej niż jedna piąta średniej grubości ludzkiego włosa.
Teleskop APEX składa się z trzech kabin „odbiorczych”: Cassegraina, Nasmyth A i Nasmyth B.
Galeria
APEX i skupiska białych penitentów .
Kolorowy obraz kompozytowy RCW 120 (LABOCA)
Film przedstawia budowę części APEX oraz drogę z APEX na płaskowyżu Chajnantor do bazy APEX Sequitor, znajdującej się w pobliżu San Pedro de Atacama w Chile.