Εξήγηση: Πώς ο ΠΑΣΙΦΑΕ θα κρυφοκοιτάξει στις άγνωστες περιοχές του ουρανού

Ένας Ινδός αστρονόμος ηγείται της ανάπτυξης ενός ζωτικού οργάνου, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί σε επερχόμενες ουρανικές έρευνες για τη μελέτη των άστρων. Τι είναι το PASIPHAE και γιατί είναι σημαντικό;

Το πολόμετρο κατασκευάζεται στην εγκατάσταση οργάνων στο IUCAA, Pune. (Φωτογραφία μέσω IUCAA)

Τα μυστήρια γύρω από την προέλευση του σύμπαντος συνεχίζουν να προκαλούν την ανθρώπινη περιέργεια. Ένας Ινδός αστρονόμος ηγείται της ανάπτυξης ενός ζωτικού οργάνου, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί σε επερχόμενες ουρανικές έρευνες για τη μελέτη των άστρων. Το έργο έχει χρηματοδοτηθεί από κορυφαία ιδρύματα του κόσμου, σηματοδοτώντας την αυξανόμενη τεχνογνωσία της Ινδίας στην κατασκευή πολύπλοκων αστρονομικών οργάνων.

Τι είναι το PASIPHAE;

Το Polar-Areas Stellar-Imaging in Polarization High-Accuracy Experiment (PASIPHAE) είναι ένα διεθνές συλλογικό έργο τοπογραφίας ουρανού. Οι επιστήμονες στοχεύουν να μελετήσουν την πόλωση στο φως που προέρχεται από εκατομμύρια αστέρια.

Το όνομα είναι εμπνευσμένο από την Πασιφάη, την κόρη του Έλληνα Θεού Ήλιου Ήλιου, η οποία ήταν παντρεμένη με τον βασιλιά Μίνωα.

Η έρευνα θα χρησιμοποιήσει δύο υψηλής τεχνολογίας οπτικά πολωσίμετρα για την ταυτόχρονη παρατήρηση του βόρειου και του νότιου ουρανού.

Θα επικεντρωθεί στην σύλληψη της πόλωσης του αστρικού φωτός πολύ αμυδρά αστέρια που είναι τόσο μακριά που τα σήματα πόλωσης από εκεί δεν έχουν μελετηθεί συστηματικά. Οι αποστάσεις από αυτά τα αστέρια θα ληφθούν από τις μετρήσεις του δορυφόρου GAIA.

Συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα, οι αστρονόμοι θα πραγματοποιήσουν μια παρθενική τομογραφία μαγνητικού πεδίου χαρτογράφησης του διαστρικού μέσου πολύ μεγάλων περιοχών του ουρανού χρησιμοποιώντας ένα νέο όργανο πολόμετρο γνωστό ως WALOP (Wide Area Linear Optical Polarimeter).

πότε γεννήθηκε ο Dave kindig

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Κρήτης, την Ελλάδα, το Caltech, ΗΠΑ, το Διαπανεπιστημιακό Κέντρο Αστρονομίας και Αστροφυσικής (IUCAA), την Ινδία, το Νοτιοαφρικανικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο και το Πανεπιστήμιο του Όσλο, Νορβηγία, συμμετέχουν σε αυτό το έργο, υπό την καθοδήγηση του Ινστιτούτου Αστροφυσικής, Ελλάδα.

Το Ίδρυμα Infosys της Ινδίας, το Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος, η Ελλάδα και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των Η.Π.Α. έχουν παράσχει επιχορήγηση 1 εκατομμυρίου δολαρίων, σε συνδυασμό με συνεισφορές από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας και το Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών στη Νότια Αφρική.

Γιατί είναι σημαντικός ο ΠΑΣΙΦΑΕ;

Από τη γέννησή του πριν από περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια, το σύμπαν διαστέλλεται συνεχώς, όπως αποδεικνύεται από την παρουσία της ακτινοβολίας Κοσμικού Υποβάθρου Μικροκυμάτων (CMB) που γεμίζει το σύμπαν.

Αμέσως μετά τη γέννησή του, το σύμπαν πέρασε μια σύντομη πληθωριστική φάση κατά την οποία επεκτάθηκε με πολύ υψηλό ρυθμό, πριν επιβραδυνθεί και φτάσει στον τρέχοντα ρυθμό. Ωστόσο, μέχρι στιγμής, υπήρξαν μόνο θεωρίες και έμμεσες ενδείξεις πληθωρισμού που σχετίζονται με το πρώιμο σύμπαν.

Μια οριστική συνέπεια της πληθωριστικής φάσης είναι ότι ένα μικροσκοπικό κλάσμα της ακτινοβολίας CMB θα πρέπει να έχει τα αποτυπώματά του με τη μορφή ενός συγκεκριμένου είδους πόλωσης (γνωστό επιστημονικά ως σήμα B-mode).

Όλες οι προηγούμενες προσπάθειες ανίχνευσης αυτού του σήματος αντιμετώπισαν αποτυχία κυρίως λόγω της δυσκολίας που θέτει ο γαλαξίας μας, ο Γαλαξίας, ο οποίος εκπέμπει άφθονες ποσότητες πολωμένης ακτινοβολίας.

Εκτός αυτού, περιέχει πολλά σύννεφα σκόνης που υπάρχουν με τη μορφή συστάδων. Όταν το φως των αστεριών περνά μέσα από αυτά τα σύννεφα σκόνης, αυτά διασκορπίζονται και πολώνονται.

Είναι σαν να προσπαθείς να δεις αμυδρά αστέρια στον ουρανό κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η γαλαξιακή εκπομπή είναι τόσο φωτεινή που το σήμα πόλωσης της ακτινοβολίας CMB χάνεται, είπε ο S Maharana, διδάκτορας της IUCAA που συμμετέχει σε αυτό το έργο.

Η έρευνα PASIPHAE θα μετρήσει την πόλωση του αστεριού σε μεγάλες περιοχές του ουρανού. Αυτά τα δεδομένα μαζί με τις αποστάσεις GAIA από τα αστέρια θα βοηθήσουν στη δημιουργία ενός τρισδιάστατου μοντέλου κατανομής της σκόνης και της δομής του μαγνητικού πεδίου του γαλαξία. Τέτοια δεδομένα μπορούν να βοηθήσουν στην αφαίρεση του γαλαξιακού πολωμένου φωτός στο προσκήνιο και να επιτρέψουν στους αστρονόμους να αναζητήσουν το άπιαστο σήμα B-mode.

Τι είναι το WALOP;

Το γραμμικό οπτικό πολόμετρο ευρείας περιοχής (WALOP) είναι ένα όργανο, όταν τοποθετηθεί σε δύο μικρά οπτικά τηλεσκόπια, που θα χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση σημάτων πολωμένου φωτός που αναδύονται από τα αστέρια κατά μήκος υψηλών γαλαξιακών γεωγραφικών πλάτη.

Ένα WALOP το καθένα θα τοποθετηθεί στο Αστεροσκοπείο Σκίνακα μήκους 1,3 μέτρων, στην Κρήτη, και στο τηλεσκόπιο μήκους 1 μέτρου του Νοτιοαφρικανικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου που βρίσκεται στο Σάδερλαντ.

Μόλις κατασκευαστούν, θα είναι μοναδικά όργανα που προσφέρουν το ευρύτερο οπτικό πεδίο του ουρανού από ποτέ στην πολικομετρία. Θα είναι σε θέση να τραβάει εικόνες σε περιοχή ½ ° επί ½ ° του ουρανού κατά τη διάρκεια κάθε έκθεσης, δήλωσε ο A N Ramaprakash, ανώτερος επιστήμονας της IUCAA και συνεργάτης της IA, Κρήτη.

Με απλά λόγια, οι εικόνες θα έχουν ταυτόχρονα τις καλύτερες λεπτομέρειες ενός αστεριού μαζί με το πανοραμικό του φόντο.

Το WALOP θα λειτουργεί με βάση την αρχή ότι ανά πάσα στιγμή, τα δεδομένα από ένα τμήμα του ουρανού υπό παρατήρηση θα χωρίζονται σε τέσσερα διαφορετικά κανάλια. Ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο το φως διέρχεται από τα τέσσερα κανάλια, λαμβάνεται η τιμή πόλωσης από το αστέρι. Δηλαδή, κάθε αστέρι θα έχει τέσσερις αντίστοιχες εικόνες οι οποίες όταν συρραφούν μεταξύ τους θα βοηθήσουν στον υπολογισμό της επιθυμητής τιμής πόλωσης ενός αστεριού.

Καθώς η έρευνα θα επικεντρωθεί σε περιοχές του ουρανού όπου πολύ χαμηλές τιμές πόλωσης (<0.5 per cent) are expected to emerge, a polarimeter with high sensitivity and accuracy clubbed with a large field of view was needed, so WALOP was planned sometime in 2013.

Αυτό έγινε μετά την επιτυχία της έρευνας του πειράματος RoboPol το 2012-2017, στην οποία συμμετείχαν ορισμένοι συνεργάτες του ΠΑΣΙΦΑΕ. Από τότε, ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η συναρμολόγηση, με επικεφαλής τον Ramaprakash, είναι σε εξέλιξη.

Το WALOP και ο προκάτοχός του RoboPol μοιράζονται την αρχή της φωτομετρίας μιας βολής. Αλλά το βάρος 200 κιλών WALOP θα μπορεί να παρατηρεί εκατοντάδες αστέρια που υπάρχουν ταυτόχρονα τόσο στον βόρειο όσο και στον νότιο ουρανό σε αντίθεση με το RoboPol, το οποίο έχει πολύ μικρότερο οπτικό πεδίο στον ουρανό.

Η ανάπτυξη του οργάνου βρίσκεται σε προχωρημένο στάδιο επί του παρόντος και προχωρά στην εγκατάσταση οργάνων στην IUCAA.

Γιατί το WALOP θα αναπτυχθεί σε οπτικά τηλεσκόπια κατηγορίας 1 μέτρου

Ένας σημαντικός περιορισμός κατά τη χρήση μεγάλων οπτικών τηλεσκοπίων είναι ότι καλύπτουν μια σχετικά μικρότερη περιοχή του ουρανού, ανατρέποντας τον γενικό σκοπό του PASIPHAE.

Ενώ τα τηλεσκόπια κατηγορίας 1 μέτρου επιτρέπουν και τα δύο μεγαλύτερα οπτικά πεδία του ουρανού σε συνδυασμό με τις πιο ελάχιστες λεπτομέρειες μακρινών αστεριών.

Δεδομένου ότι η έρευνα του ουρανού θα συνεχιστεί για τέσσερα χρόνια, θα είναι μια πρόκληση να αφιερωθεί ένας αρκετά μεγάλος χρόνος παρατήρησης οποιουδήποτε μεγάλου τηλεσκοπίου αποκλειστικά για τη μελέτη της πόλωσης των άστρων.

Έτσι, ο μέγιστος χρόνος παρατήρησης που προσφέρουν τα μικρότερα τηλεσκόπια θα εκτραπεί για την έρευνα του ουρανού PASIPHAE χρησιμοποιώντας το WALOP, πρόσθεσε ο Ramaprakash, επίσης επισκέπτης σχολής στο Caltech.

Η προσπάθεια συμπίεσης των τηλεσκοπίων κατηγορίας 1 μέτρου είναι επίσης να αποδειχθεί ότι η πρωτοποριακή επιστήμη και τα απαιτητικά πειράματα μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας μικρότερα τηλεσκόπια, ακόμη και στην εποχή των μεγάλων και εξαιρετικά μεγάλων τηλεσκοπίων.

σύζυγος henry cavill

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: