Telescopio del Polo Sur

Telescopio del Polo Sur
Telescopio del Polo Sur

Telescopio del Polo Sur
Tipo de microondas, reflector Gregory, radiotelescopio
Ubicación Estación Amundsen-Scott , Polo Sur , Antártida
Coordenadas 90°00′00″ S sh. 00°00′00″ pulg. Ej.
Altura 2800m
fecha de apertura 16 de febrero de 2007
Fecha de inicio 16 de febrero de 2007
Diámetro 10 metros
resolución angular 1 minuto de arco
Area efectiva
  • 78,5 m²
montar Alt-azimut
Sitio web polo.uchicago.edu
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El Telescopio del Polo Sur ( SPT , inglés  South Pole Telescope ) es un radiotelescopio de 10 metros en un observatorio en la Antártida en la estación Amundsen-Scott en el polo sur geográfico de la Tierra . El telescopio está diseñado para observaciones en longitudes de onda de microondas , milimétricas y submilimétricas . El objetivo principal es medir la radiación difusa débil del fondo cósmico de microondas (CMB) [1] .

Historia

El telescopio vio su primera luz el 16 de febrero de 2007 . En 2011, se completó el primer estudio importante del cielo. El objetivo de la encuesta era detectar cúmulos masivos distantes de galaxias debido a su interacción con el CMB. A principios de 2012, se instaló en el SPT una nueva cámara (SPTpol) con una sensibilidad aún mayor y la capacidad de medir la polarización de la onda electromagnética registrada . Esta cámara funcionó entre 2012 y 2016 y se utilizó para crear mapas profundos de alta resolución sin precedentes de cientos de grados cuadrados del cielo del sur. En 2017, se instaló una cámara SPT-3G de tercera generación en el telescopio, lo que proporcionó un aumento de casi un orden de magnitud en la velocidad de mapeo en comparación con SPTpol [2] .

Construcción

El telescopio es un telescopio fuera del eje del sistema Gregory con un diámetro de espejo de 10 metros, montado en una montura de alto acimut en forma de L con un contrapeso (en los polos, una montura de alto acimut funciona de la misma manera que una monte ecuatorial ). El telescopio fue diseñado para proporcionar un gran campo de visión (más de 1 grado cuadrado) mientras se minimizan las incertidumbres sistemáticas debidas al movimiento del suelo debajo del telescopio y la dispersión de la óptica del telescopio.

La superficie del espejo del telescopio se alisa a unos 25 micrómetros (una milésima de pulgada), lo que permite realizar observaciones en longitudes de onda de menos de un milímetro. La ventaja clave de la estrategia de observación SPT es que se escanea todo el telescopio, por lo que el haz no se mueve en relación con los espejos del telescopio. La exploración rápida del telescopio y su gran campo de visión hacen que el SPT sea efectivo para capturar grandes áreas del cielo [3] .

Detalles de la ubicación

El criterio más importante para la ubicación de los observatorios de ondas milimétricas es la ausencia de vapor de agua , que absorbe dicha radiación. El observatorio SPT está ubicado a gran altura y en una región fría de la Antártida. El vapor de agua en climas fríos simplemente se congela y, por lo tanto, la Antártida es el lugar más seco de la tierra. Además, un telescopio alejado de la civilización no experimenta ruido de terceros de naturaleza artificial, y durante la larga noche polar, se excluye el ruido de la radiación solar. La temperatura ambiente baja reduce el efecto del ruido térmico del receptor [4] .

Entre las desventajas, vale la pena señalar la incapacidad para estudiar el hemisferio norte, la inestabilidad de la capa de hielo debajo del telescopio y el difícil acceso al observatorio.

Goles y resultados

El telescopio realizó el primer estudio significativo del cielo con el objetivo de detectar y estudiar cúmulos de galaxias . La técnica de búsqueda se basó en el efecto Sunyaev-Zel'dovich  - la distorsión de la radiación de fondo de microondas por su interacción con el medio intergaláctico [2] . Como resultado del sondeo, se descubrieron alrededor de cien cúmulos de galaxias en un rango extremadamente amplio de corrimientos al rojo [5] . Se estimaron las masas de los cúmulos de galaxias y se obtuvieron los límites de energía oscura [6] [7] .

También fue posible detectar una población de galaxias polvorientas distantes con lentes gravitacionales [8] .

Se ha descubierto la "torsión" de la radiación polarizada del fondo de microondas, conocida como "modo B" [9] . Surge como resultado de la lente gravitacional de una señal de polarización más poderosa "modo E" [10] . Las mediciones de la intensidad de este fenómeno permiten estimar las escalas de energía y tiempo de los procesos durante la etapa inflacionaria en el Universo temprano [11] [12] [13] .

Notas

  1. JE Carlstrom, PAR Ade, KA Aird, BA Benson, LE Bleem. El Telescopio del Polo Sur de 10 Metros  // Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico  . — 2011-05. — vol. 123 , edición. 903 . - pág. 568-581 . -doi : 10.1086/ 659879 . Archivado desde el original el 30 de julio de 2020.
  2. ↑ 1 2 Colaboración SPT, JE Ruhl, PAR Ade, JE Carlstrom, HM Cho. El Telescopio del Polo Sur  // arXiv:astro-ph/0411122. — 2004-10-08. - S. 11 . -doi : 10.1117/ 12.552473 . Archivado desde el original el 26 de julio de 2020.
  3. Telescopio del Polo Sur: Óptica del telescopio . pole.uchicago.edu. Consultado el 27 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2020.
  4. Richard A. Chamberlin. Opacidad del cielo submilimétrica del Polo Sur y correlaciones con observaciones de radiosonda   // JGR . — 2001-09. — vol. 106 , edición. D17 . - Pág. 20101-20114 . — ISSN 0148-0227 . -doi : 10.1029/ 2001JD900208 . Archivado desde el original el 27 de febrero de 2020.
  5. Z. Staniszewski, PAR Ade, KA Aird, BA Benson, LE Bleem. Cúmulos de galaxias descubiertos con un estudio de efecto Sunyaev-Zel'dovich  //  The Astrophysical Journal . - Publicación IOP , 2009-08-10. — vol. 701 , edición. 1 . - P. 32-41 . — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357 . -doi : 10.1088 / 0004-637X/701/1/32 . Archivado el 20 de octubre de 2020.
  6. K. Vanderlinde, T. M. Crawford, T. de Haan, J. P. Dudley, L. Shaw. Cúmulos de galaxias seleccionados con el efecto Sunyaev-Zel'dovich de las observaciones del telescopio del Polo Sur de 2008   // ApJ . — 2010-10. — vol. 722 , edición. 2 . - P. 1180-1196 . — ISSN 0004-637X . -doi : 10.1088 / 0004-637X/722/2/1180 . Archivado desde el original el 27 de febrero de 2020.
  7. FW High, B. Stalder, J. Song, PAR Ade, KA Aird. Estimaciones ópticas de corrimiento al rojo y riqueza para cúmulos de galaxias seleccionados con el efecto Sunyaev-Zel'dovich de las observaciones del telescopio del Polo Sur de 2008  //  The Astrophysical Journal . - Publicación IOP , 2010-11-10. — vol. 723 , edición. 2 . - Pág. 1736-1747 . — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357 . -doi : 10.1088 / 0004-637X/723/2/1736 . Archivado desde el original el 28 de julio de 2020.
  8. JD Vieira, DP Marrone, SC Chapman, C. De Breuck, YD Hezaveh. Galaxias polvorientas con estallido estelar en el Universo primitivo reveladas por lentes gravitacionales   // Natur . — 2013-03. — vol. 495 , edición. 7441 . - P. 344-347 . — ISSN 0028-0836 . -doi : 10.1038/ naturaleza12001 . Archivado desde el original el 27 de febrero de 2020.
  9. D. Hanson, S. Hoover, A. Crites, PAR Ade, KA Aird. Detección de polarización en modo B en el fondo cósmico de microondas con datos del Telescopio del Polo Sur  // arXiv:1307.5830 [astro-ph]. — 2013-10-07. -doi : 10.1103 / PhysRevLett.111.141301 . Archivado desde el original el 23 de junio de 2020.
  10. Matías Zaldarriaga, Uros Seljak. Efecto de lente gravitacional sobre la polarización del fondo de microondas cósmico  // Revisión física D. - 1998-06-22. - T. 58 , n. 2 . - S. 023003 . - ISSN 1089-4918 0556-2821, 1089-4918 . -doi : 10.1103 / PhysRevD.58.023003 . Archivado desde el original el 16 de junio de 2020.
  11. The Antarctic Sun: Noticias sobre la Antártida - Evento explosivo . antarcticsun.usap.gov. Consultado el 27 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 27 de febrero de 2020.
  12. A. Manzotti, KT Story, WLK Wu, JE Austermann, JA Beall. Eliminación de polarización en modo B de CMB con SPTpol y Herschel  //  The Astrophysical Journal . - Publicación IOP , 2017-08. — vol. 846 , edición. 1 . — Pág. 45 . — ISSN 0004-637X . doi : 10.3847 /1538-4357/aa82bb .
  13. Uros Seljak, Matías Zaldarriaga. Firma de ondas de gravedad en la polarización del fondo de microondas  // Cartas de revisión física. — 1997-03-17. - T. 78 , n. 11 _ - S. 2054-2057 . - ISSN 1079-7114 0031-9007, 1079-7114 . -doi : 10.1103 / PhysRevLett.78.2054 . Archivado desde el original el 23 de junio de 2020.

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