QUIET — астрономічний експеримент для вивчення поляризації реліктового випромінювання, який проводив спостереження з кінця 2008 року до грудня 2010 року. QUIET означає Q/U Imaging Experiment (експеримент фотографування Q/U). Q/U у назві означає здатність телескопа вимірювати параметри Стокса Q та U одночасно. QUIET був розташований на висоті 5080 метрів в обсерваторії плато Чахнантор в чилійських Андах.
Частина від | Обсерваторія плато Чайнантор |
---|---|
Координати | 23°01′42″ пд. ш. 67°45′42″ зх. д. / 23.02847222224977841° пд. ш. 67.76169444447178591° зх. д. |
Організація | Інститут радіоастрономії імені Макса Планка[1], Каліфорнійський технологічний інститут[1], Колумбійський університет[1], Фермілаб[1], Лабораторія реактивного руху[1], KEK[1], d[1], d[1], Манчестерський університет[1], Університет Маямі[1], Університет Мічигану[1], Університет Осло[1], Університет Оксфорда[1] і Принстонський університет[1] |
Висота | 5080 м[2] |
Стиль телескопа | радіотелескоп і d |
Кількість телескопів | телескоп |
Монтування | телескоп |
Вебсайт | quiet.uchicago.edu |
QUIET у Вікісховищі |
QUIET був результатом міжнародної співпраці, яка брала свій початок з проєкту [en], Cosmic Background Imager і QUaD. Консорціум складався з 7 груп у США (Каліфорнійський технологічний інститут, Чиказький університет, Колумбійський університет, Лабораторія реактивного руху, Університет Маямі, Принстонський університет і Стенфордський університет), 4 груп в Європі (Манчестерський університет, Інститут радіоастрономії Макса Планка, Університет Осло та Оксфордський університет) і однієї групи в Японії (KEK). Також консорціум включав представників Університету Каліфорнії в Берклі, Центру космічних польотів Ґоддарда та Гарвард-Смітсонівського астрофізичного центру.
Інструмент
QUIET мав масиви детекторів на двох частотах: 43 ГГц ([en]) і 95 ГГц (W-діапазон). Він використовував чотири телескопи, три з яких були 2-метровими, спеціально виготовленими для цього експерименту, а четвертим був 7-метровий телескоп, який до цього використовувався у проєкті [en]. У результаті експеримент мав кутову роздільну здатність від кількох кутових хвилин до кількох градусів. Детекторами були когерентні кореляційні поляриметри масового виробництва.
Прилад розташований на висоті 5080 м в обсерваторії плато Чахнантор в чилійських Андах. Ділянка належить чилійському уряду та надається в оренду Atacama Large Millimeter Array. Місце було обрано через висоту над рівнем моря, наявну інфраструктуру та доступність, а також низьку вологість місця, що зменшує забруднення сигналів атмосферою.
Наукові задачі
QUIET виміряв поляризацію реліктового випромінювання. Цю поляризацію зазвичай поділяють на два компоненти: E-моди, які представляють градієнтний компонент, і B-моди, які дають соленоїдальний компонент. Вважається, що B-моди утворюються як з початкових флуктуацій через космічну інфляцію, так і з гравітаційного лінзування реліктового випромінювання. Станом на 2008 рік були виявлені лише E-моди. QUIET мав на меті вперше виявити та охарактеризувати поляризаційну B-моду, а також забезпечити точніші вимірювання E-моду.
B-моди вважаються набагато слабшими, ніж E-моди, оскільки вони утворюються ефектами вищого порядку. Співвідношення поляризаційних E-мод до B-мод наразі невідоме, і мінімальне значення, яке прилад міг би виявити, використовується як міра чутливості приладу реліктового випромінювання. Для QUIET це значення становить r=0,009, що відповідає енергетичному масштабу космічної інфляції близько ГеВ.
Вимірювання спектра потужності реліктового випромінювання QUIET було розроблено таким чином, щоб реєструвати мультиполі приблизно від 40 до 2500. Вимірювання проводились на ділянці неба, яка має низьке забруднення фоновими астрофізичними джерелами.
Історія спостережень
За планом, інструмент мав створюватись в три етапи. Перший етап складалася зі створення 7-елементної решітки на 95 ГГц для демонстрації технології. Другий етап був спрямований на встановлення 91-елементної решітки на 95 ГГц (зі смугою пропускання 18 ГГц) і 19-елементної решітки на 43 ГГц (зі смугою пропускання 8 ГГц) на 1,4-метрових [en] телескопах, фіксованих на тому монтуванні, яке зараз використовує Cosmic Background Imager. Спостереження другого етапу мали розпочатись в 2008 році. Нарешті, на третьому етапі (приблизно до 2010 року) планувалось побудувати ще чотири решітки: дві на 43 ГГц, по 91 елементу кожна, а дві інші на 95 ГГц, по 397 елементів кожна. Потім вони мали бути встановлені на трьох 2-метрових антенах на платформі Cosmic Background Imager і на 7-метровій антені.
Спостереження проводилися з жовтня 2008 року по травень 2009 року з використанням 19-елементного приладу на 40 ГГц, встановленого на 1,4-метровому телескопі на плато Чахнантор. Спостереження з 91-елементним приладом на 90 ГГц на тому ж телескопі було завершено в грудні 2010 року. Після цього прилад QUIET був демонтований зі старого кріплення Cosmic Background Imager.
Результати
За перший сезон вдалося отримати понад 10 000 годин спостережень і виміряти спектри потужності на 43 ГГц в діапазоні мультиполів ℓ = 25–475. Результат для E-моди узгоджувався зі стандартною космологічною моделлю. Спектр B-моди виявити не вдалося. Спостереження другого сезону включали дані для 95 ГГц.
Примітки
- QUIET: Team
- QUIET: Site
- QUIET (Q/U Imaging ExperimenT). QUIET collaboration. 17 лютого 2008. Процитовано 24 травня 2008.
- QUIET Collaboration; Bischoff; Brizius; Buder; Chinone; Cleary; Dumoulin; Kusaka; Monsalve (2011). First Season QUIET Observations: Measurements of CMB Polarization Power Spectra at 43 GHz in the Multipole Range 25 <= ell <= 475. The Astrophysical Journal. 741 (2): 111. arXiv:1012.3191. Bibcode:2011ApJ...741..111Q. doi:10.1088/0004-637X/741/2/111.
- QUIET: Site. QUIET collaboration. 27 січня 2008. Процитовано 24 травня 2008.
- QUIET: Science. QUIET collaboration. 27 січня 2008. Процитовано 24 травня 2008.
- Samtleben (2008)
- QUIET: Instrumentation. QUIET collaboration. 27 січня 2008. Процитовано 24 травня 2008.
- Bischoff C.; QUIET Collaboration (10 листопада 2011). First Season QUIET Observations: Measurements of CMB Polarization Power Spectra at 43 GHz in the Multipole Range 25 <= ell <= 475. Astrophys. J. 741 (2): 111. arXiv:1012.3191. Bibcode:2011ApJ...741..111Q. doi:10.1088/0004-637X/741/2/111.
- Araujo, D.; QUIET Collaboration (2012). Second Season QUIET Observations: Measurements of the CMB Polarization Power Spectrum at 95 GHz. Astrophysical Journal. 760 (2): 145. arXiv:1207.5034. Bibcode:2012ApJ...760..145Q. doi:10.1088/0004-637X/760/2/145.
Література
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
QUIET astronomichnij eksperiment dlya vivchennya polyarizaciyi reliktovogo viprominyuvannya yakij provodiv sposterezhennya z kincya 2008 roku do grudnya 2010 roku QUIET oznachaye Q U Imaging Experiment eksperiment fotografuvannya Q U Q U u nazvi oznachaye zdatnist teleskopa vimiryuvati parametri Stoksa Q ta U odnochasno QUIET buv roztashovanij na visoti 5080 metriv v observatoriyi plato Chahnantor v chilijskih Andah QUIETChastina vidObservatoriya plato ChajnantorKoordinati23 01 42 pd sh 67 45 42 zh d 23 02847222224977841 pd sh 67 76169444447178591 zh d 23 02847222224977841 67 76169444447178591OrganizaciyaInstitut radioastronomiyi imeni Maksa Planka 1 Kalifornijskij tehnologichnij institut 1 Kolumbijskij universitet 1 Fermilab 1 Laboratoriya reaktivnogo ruhu 1 KEK 1 d 1 d 1 Manchesterskij universitet 1 Universitet Mayami 1 Universitet Michiganu 1 Universitet Oslo 1 Universitet Oksforda 1 i Prinstonskij universitet 1 Visota5080 m 2 Stil teleskoparadioteleskop i dKilkist teleskopivteleskopMontuvannyateleskopVebsajtquiet uchicago edu QUIET u Vikishovishi QUIET buv rezultatom mizhnarodnoyi spivpraci yaka brala svij pochatok z proyektu en Cosmic Background Imager i QUaD Konsorcium skladavsya z 7 grup u SShA Kalifornijskij tehnologichnij institut Chikazkij universitet Kolumbijskij universitet Laboratoriya reaktivnogo ruhu Universitet Mayami Prinstonskij universitet i Stenfordskij universitet 4 grup v Yevropi Manchesterskij universitet Institut radioastronomiyi Maksa Planka Universitet Oslo ta Oksfordskij universitet i odniyeyi grupi v Yaponiyi KEK Takozh konsorcium vklyuchav predstavnikiv Universitetu Kaliforniyi v Berkli Centru kosmichnih polotiv Goddarda ta Garvard Smitsonivskogo astrofizichnogo centru InstrumentQUIET mav masivi detektoriv na dvoh chastotah 43 GGc en i 95 GGc W diapazon Vin vikoristovuvav chotiri teleskopi tri z yakih buli 2 metrovimi specialno vigotovlenimi dlya cogo eksperimentu a chetvertim buv 7 metrovij teleskop yakij do cogo vikoristovuvavsya u proyekti en U rezultati eksperiment mav kutovu rozdilnu zdatnist vid kilkoh kutovih hvilin do kilkoh gradusiv Detektorami buli kogerentni korelyacijni polyarimetri masovogo virobnictva Prilad roztashovanij na visoti 5080 m v observatoriyi plato Chahnantor v chilijskih Andah Dilyanka nalezhit chilijskomu uryadu ta nadayetsya v orendu Atacama Large Millimeter Array Misce bulo obrano cherez visotu nad rivnem morya nayavnu infrastrukturu ta dostupnist a takozh nizku vologist miscya sho zmenshuye zabrudnennya signaliv atmosferoyu Naukovi zadachiQUIET vimiryav polyarizaciyu reliktovogo viprominyuvannya Cyu polyarizaciyu zazvichaj podilyayut na dva komponenti E modi yaki predstavlyayut gradiyentnij komponent i B modi yaki dayut solenoyidalnij komponent Vvazhayetsya sho B modi utvoryuyutsya yak z pochatkovih fluktuacij cherez kosmichnu inflyaciyu tak i z gravitacijnogo linzuvannya reliktovogo viprominyuvannya Stanom na 2008 rik buli viyavleni lishe E modi QUIET mav na meti vpershe viyaviti ta oharakterizuvati polyarizacijnu B modu a takozh zabezpechiti tochnishi vimiryuvannya E modu B modi vvazhayutsya nabagato slabshimi nizh E modi oskilki voni utvoryuyutsya efektami vishogo poryadku Spivvidnoshennya polyarizacijnih E mod do B mod narazi nevidome i minimalne znachennya yake prilad mig bi viyaviti vikoristovuyetsya yak mira chutlivosti priladu reliktovogo viprominyuvannya Dlya QUIET ce znachennya stanovit r 0 009 sho vidpovidaye energetichnomu masshtabu kosmichnoyi inflyaciyi blizko 10 16 displaystyle 10 16 GeV Vimiryuvannya spektra potuzhnosti reliktovogo viprominyuvannya QUIET bulo rozrobleno takim chinom shob reyestruvati multipoli priblizno vid 40 do 2500 Vimiryuvannya provodilis na dilyanci neba yaka maye nizke zabrudnennya fonovimi astrofizichnimi dzherelami Istoriya sposterezhenZa planom instrument mav stvoryuvatis v tri etapi Pershij etap skladalasya zi stvorennya 7 elementnoyi reshitki na 95 GGc dlya demonstraciyi tehnologiyi Drugij etap buv spryamovanij na vstanovlennya 91 elementnoyi reshitki na 95 GGc zi smugoyu propuskannya 18 GGc i 19 elementnoyi reshitki na 43 GGc zi smugoyu propuskannya 8 GGc na 1 4 metrovih en teleskopah fiksovanih na tomu montuvanni yake zaraz vikoristovuye Cosmic Background Imager Sposterezhennya drugogo etapu mali rozpochatis v 2008 roci Nareshti na tretomu etapi priblizno do 2010 roku planuvalos pobuduvati she chotiri reshitki dvi na 43 GGc po 91 elementu kozhna a dvi inshi na 95 GGc po 397 elementiv kozhna Potim voni mali buti vstanovleni na troh 2 metrovih antenah na platformi Cosmic Background Imager i na 7 metrovij anteni Sposterezhennya provodilisya z zhovtnya 2008 roku po traven 2009 roku z vikoristannyam 19 elementnogo priladu na 40 GGc vstanovlenogo na 1 4 metrovomu teleskopi na plato Chahnantor Sposterezhennya z 91 elementnim priladom na 90 GGc na tomu zh teleskopi bulo zaversheno v grudni 2010 roku Pislya cogo prilad QUIET buv demontovanij zi starogo kriplennya Cosmic Background Imager RezultatiZa pershij sezon vdalosya otrimati ponad 10 000 godin sposterezhen i vimiryati spektri potuzhnosti na 43 GGc v diapazoni multipoliv ℓ 25 475 Rezultat dlya E modi uzgodzhuvavsya zi standartnoyu kosmologichnoyu modellyu Spektr B modi viyaviti ne vdalosya Sposterezhennya drugogo sezonu vklyuchali dani dlya 95 GGc PrimitkiQUIET Team QUIET Site QUIET Q U Imaging ExperimenT QUIET collaboration 17 lyutogo 2008 Procitovano 24 travnya 2008 QUIET Collaboration Bischoff Brizius Buder Chinone Cleary Dumoulin Kusaka Monsalve 2011 First Season QUIET Observations Measurements of CMB Polarization Power Spectra at 43 GHz in the Multipole Range 25 lt ell lt 475 The Astrophysical Journal 741 2 111 arXiv 1012 3191 Bibcode 2011ApJ 741 111Q doi 10 1088 0004 637X 741 2 111 QUIET Site QUIET collaboration 27 sichnya 2008 Procitovano 24 travnya 2008 QUIET Science QUIET collaboration 27 sichnya 2008 Procitovano 24 travnya 2008 Samtleben 2008 QUIET Instrumentation QUIET collaboration 27 sichnya 2008 Procitovano 24 travnya 2008 Bischoff C QUIET Collaboration 10 listopada 2011 First Season QUIET Observations Measurements of CMB Polarization Power Spectra at 43 GHz in the Multipole Range 25 lt ell lt 475 Astrophys J 741 2 111 arXiv 1012 3191 Bibcode 2011ApJ 741 111Q doi 10 1088 0004 637X 741 2 111 Araujo D QUIET Collaboration 2012 Second Season QUIET Observations Measurements of the CMB Polarization Power Spectrum at 95 GHz Astrophysical Journal 760 2 145 arXiv 1207 5034 Bibcode 2012ApJ 760 145Q doi 10 1088 0004 637X 760 2 145 LiteraturaSamtleben Dorothea QUIET collaboration 2008 Measuring the Cosmic Microwave Background Radiation CMBR polarization with QUIET Nuovo Cimento B 122 12 1353 1358 arXiv 0802 2657 Bibcode 2007NCimB 122 1359K doi 10 1393 ncb i2008 10488 7