Fabrica Supernova din apropiere, o colaborare internațională a astronomilor și astrofizicienilor, a anunțat că SNIFS, Spectrograful Integral al Supernovei, a obținut „prima lumină” în primele ore de dimineață ale zilei de marți, 8 iunie, când noul instrument și-a dobândit prima țintă astronomică, o supernova de tip Ia desemnată SN 2004ca. Supernovele de tip Ia sunt cele folosite de astronomi pentru a măsura expansiunea universului.
Analiza datelor inițiale, plus o observație separată a supernovei recent descoperite SN 2004cr duminică, 20 iunie, confirmă faptul că SNIFS? în timp ce încă se află în faza de punere în funcțiune? își îndeplinește obiectivele de proiectare ca un nou instrument remarcabil pentru observarea supernovelor.
SNIFS, care a fost montat recent pe telescopul de 2,2 metri de la Universitatea Hawaii, deasupra lui Mauna Kea, pe insula Hawaii, este un instrument inovator conceput pentru a urmări idiosincrasiile și distanțele precise ale supernovelor de tip Ia, obținând simultan peste 200 de spectre ale fiecărei ținte , galaxia ei de acasă și cerul de noapte din apropiere.
SNIFS este un element crucial în Fabrica internațională Supernova din apropiere (SNfactory), inițiată la Laboratorul Național Lawrence Berkeley din cadrul Departamentului Energiei. Obiectivul SNfactory este să găsească și să studieze peste 300 de supernove de tip Ia din apropiere pentru a reduce incertitudinile cu privire la aceste „lumânări standard” astronomice, a căror măsurare a dus la descoperirea că rata de expansiune a universului este în creștere.
„O mai bună cunoaștere a acestor obiecte extraordinar de strălucitoare și remarcabil de uniforme le va face să fie instrumente și mai bune pentru măsurarea cosmosului”, spune astronomul Greg Aldering din Divizia de fizică a lui Berkeley Lab, care conduce colaborarea SNfactive. „Supernovele de tip Ia sunt cheia pentru a înțelege misterioasa energie întunecată care face ca universul să se extindă din ce în ce mai repede.”
Corpul instrumentului SNIFS a fost construit de colaboratorii francezi ai SNfactory, membrii Laboratoire de Physique Nucléaire et de Haute Energies (LPNHE) din Paris, Centre de Recherche Astronomique de Lyon (CRAL) și Institutul de Physique Nucl „Aire de Lyon (INPL), susținut de Institutul National de Fizică Nucleară și de Physique des Particules (CNRS / IN2P3) și Institutul National de Științe de l'Univers (CNRS / INSU). Berkeley Lab, cu ajutorul Universității Yale, a dezvoltat camerele folosite pentru detectarea luminii de la SNIFS, în timp ce Universitatea din Chicago a dezvoltat instrumente pentru monitorizarea performanței SNIFS.
Instrumentul SNIFS produce un spectru la fiecare poziție într-o regiune de șase-șase-arc-secunde în jurul supernovei țintă, inclusiv galaxia de origine și cerul înconjurător, prin utilizarea unei „unități de câmp integral” constând dintr-o serie de lentile individuale. Lumina este extrasă din câmpul vizual al telescopului printr-o mică prismă și îndreptată către camerele CCD astronomice sensibile la albastru sau roșu, sensibile la roșu, cu opt megapixeli. Împreună, aceste camere colectează toată lumina optică de la fiecare supernovă.
O cameră fotometrică separată, care funcționează în paralel cu spectrograful în condiții identice de observare, permite corectarea spectrelor pentru variabile precum acoperirea subțire a norului. O cameră de ghidare menține spectrograful aliniat precis pe țintă, măsurând poziția unei stele de ghidare în câmpul vizual mai larg al telescopului o dată pe secundă, ajustând obiectivul, dacă este necesar.
Avântat în Hilo în martie și asamblat în stare de funcționare la nivelul mării, SNIFS a fost distrus, transportat pe vârful Mauna Kea de 4.245 de metri (aproape 14.000 de metri) și reasamblat pe telescopul de 2,2 metri de la Universitatea din Hawaii .
„La nivelul mării ne-am asigurat că totul este în ordine și, de asemenea, am repetat adunarea”, spune Aldering. „Când ajungeți la 14.000 de metri, lucrurile devin dificile. Toată lumea poartă o „listă mută”, astfel încât să nu înceapă să facă ceva și apoi să uite ce a fost ”.
Două luni de inginerie pentru alinierea și calibrarea instrumentului de pe telescop a precedat observația SNIFS a primei sale noi supernove de tip Ia, SN 2004ca, pe 8 iunie, în constelația Cygnus, lebada. Aceasta a fost urmată de observația SN 2004cr în constelația Cepheus, regele, pe 20 iunie. În scurt timp vor începe observațiile de rutină ale supernovelor descoperite de SNfactive.
„Acum, când SNIFS este în funcțiune regulată,” spune Aldering, „viața noastră de zi cu zi s-a schimbat dramatic”. După ani de planificare și întâlniri pe distanțe lungi, inclusiv videoconferințe lunare, „nivelul activității s-a escaladat? în fiecare zi trebuie să reacționăm instantaneu pe măsură ce noile noastre date de supernovă vin.
Un program complet înainte
Strategia SNfactory are două „conducte”, prima fiind o căutare supernova folosind sondaje automate de cer larg. Datele sunt furnizate de camera foto de 160 megapixeli QUEST-II, construită de Universitatea Yale și Universitatea Indiana și funcționată la Palomar Observatory de către grupul QUEST-II, precum și de echipa de urmărire a asteroidului Near Earth Asteroid de la Laboratorul de Propulsie Jet și de la Institutul California din Tehnologie. Datele sunt transmise de către rețeaua de înaltă performanță de cercetare și educație către Centrul Național de Cercetare Științifică a Calculului Energetic (NERSC) la Laboratorul Berkeley pentru identificarea candidaților la supernovele posibile.
Candidatul ideal este o supernova de tip Ia a explodat recent, care este suficient de aproape pentru măsurarea exactă a spectrului său și a curbei de lumină (luminozitatea sa în creștere și scădere), dar suficient de departe pentru a fi „în fluxul lin Hubble”? ceea ce înseamnă că redshift-ul său se datorează mai ales expansiunii universului singur, neafectat de mișcarea galaxiei sale de acasă prin spațiu.
Faza de căutare a SNfactory funcționează de peste un an, deși nu este la capacitate maximă. „Căutarea va continua acum cu aburi”, spune Aldering. „Vom primi câțiva candidați în fiecare seară a anului? mai mult decât întreaga rată actuală de descoperire la nivel mondial. "
SNIFS este montat pe telescopul de 2,2 metri de la Universitatea Hawaii, deasupra lui Mauna Kea, pe insula Hawaii.
A doua conductă SNfactory transmite candidații la SNIFS, unde se determină tipul și redshift-ul fiecărei supernove, iar cele mai promițătoare sunt selectate și programate pentru un studiu mai detaliat. SNfactory folosește telescopul Universității din Hawaii de trei ori pe săptămână pentru o jumătate de noapte? jumătatea începe la miezul nopții, ca amabilitate pentru observatorii locali? cu SNIFS la dispoziția altor proiecte în alte momente.
În cele din urmă SNIFS va funcționa complet automat. Telecomandarea telescopului și a spectrografului a fost făcută pentru prima dată din Hilo, Hawaii și acum se face de la Berkeley Lab și Franța.
SNIFS poate determina caracteristicile fizice specifice ale unui anumit tip Ia, inclusiv, de exemplu, dacă este sau nu neobișnuit de energic sau cât de multă lumină ar fi putut fi întunecată de praful din galaxia sa de origine. Un astfel de detaliu spectrografic și fotometric de neegalat face posibil să profite de o caracteristică unică a supernovelor de tip Ia: că „pot fi calibrate individual, nu pur statistic”, spune Aldering. „Vom fi capabili să măsurăm luminozitatea cu încredere. Cunoscând luminozitatea, vă putem spune distanța cu precizie. ”
Colectând un număr mare de supernovele de tip Ia în fluxul Hubble, oamenii de știință SNfactory vor putea să stabilească capătul redshift redus al diagramei luminozitate-redshift pe care se bazează măsurile ratei de expansiune a universului. Acest lucru, plus o înțelegere detaliată a factorilor fizici care determină mici variații în spectrele de tip Ia și în curbele de lumină, va îmbunătăți acuratețea măsurătorilor rid-redshift esențiale pentru alegerea dintre numeroasele modele teoretice concurente de energie întunecată.
Membrii echipei Fabrica Supernova din apropiere includ Greg Aldering, Peter Nugent, Saul Perlmutter, Lifan Wang, Brian C. Lee, Rollin Thomas, Richard Scalzo, Michael Wood-Vasey, Stewart Loken și James Siegrist de la Berkeley Lab; Jean-Pierre Lemonnier, Arlette Pecontal, Emmanuel Pecontal, Christophe Bonnaud, Lionel Capoani, Dominique Dubet, Francois Heunault și Blandine Lantz de la CRAL; Gerard Smadja, Emmanuel Gangler, Yannick Copin, Sebastien Bongard și Alain Castera de la INPL; Reynald Pain, Pierre Antilogus, Pierre Astier, Etienne Barrelet, Gabriele Garavini, Sebastien Gilles, Luz-Angela Guevara, Didier Imbault, Claire Juramy și Daniel Vincent de la LPNHE; și Rick Kessler și Ben Dilday de la Universitatea din Chicago. Recent grupul de astrofizică de la Universitatea Yale, sub conducerea lui Charles Baltay, s-a alăturat fabricii Supernova din apropiere.
Laboratorul Berkeley este un laborator național al Departamentului de Energie al SUA, situat în Berkeley, California. Conduce cercetări științifice neclasificate și este gestionat de Universitatea din California. Accesați site-ul nostru la http://www.lbl.gov.
Sursa originală: Comunicat de presă Berkeley Lab
