Tin tức Khoa học Skynet

Di sản phong phú của Dark Energy Survey ( Khảo sát năng lượng tối )

Ngày:
Th4 09, 2019
Tóm tắt:

Vào đêm ngày 9 tháng 1 năm 2019, kính viễn vọng 4 mét VM Blanco tại Đài thiên văn Liên Mỹ (NSF) Cerro Tololo Đài quan sát liên Mỹ (CTIO), cao trên núi Chile, sẽ đóng màn trập của máy ảnh vào trận chung kết hình ảnh từ Khảo sát năng lượng tối (DES) – một cuộc khảo sát đã lập bản đồ 5.000 độ vuông của thiên đàng, gần một phần tư bầu trời phía nam.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Một máy khảo sát và một đội quân dữ liệu: Di sản phong phú của khảo sát năng lượng tối

Vào đêm ngày 9 tháng 1 năm 2019, kính viễn vọng 4 mét VM Blanco tại Đài quan sát liên Mỹ Cerro Tololo của Tổ chức Khoa học Quốc gia (NSF), cao trên núi Chile, sẽ đóng màn trập của máy ảnh vào hình ảnh cuối cùng từ Khảo sát Năng lượng Tối (DES) – một cuộc khảo sát đã lập bản đồ 5.000 độ vuông của thiên đàng, gần một phần tư bầu trời phía nam. Mặc dù cuộc khảo sát đang kết thúc, cả máy ảnh được sử dụng trong khảo sát và dữ liệu khảo sát dự kiến ​​sẽ tiếp tục mang lại những khám phá mới phong phú.

Lập bản đồ bầu trời để hiểu năng lượng tối

Kính viễn vọng Blanco, bắt đầu hoạt động vào năm 1976, và Máy ảnh Năng lượng tối (DECam) được xây dựng có mục đích, được gắn trên kính viễn vọng vào năm 2012, đang khám phá một trong những hiện tượng khó hiểu nhất trong vũ trụ: năng lượng tối. Năng lượng tối là lực lượng bí ẩn đang đẩy nhanh quá trình giãn nở của vũ trụ.

Trong sáu năm qua, hơn 400 nhà khoa học của DES từ hơn 25 tổ chức đã thu thập được một kho dữ liệu phong phú trị giá 50 terabyte, lập bản đồ gần một tỷ thiên hà. Đó là 5 theo sau là 13 byte giá trị byte! Bây giờ sự hợp tác quốc tế này đang rời khỏi kính viễn vọng để nghiên cứu bản đồ kết quả, với mục đích thăm dò bản chất của năng lượng tối bằng cách đo, với độ chính xác cao, lịch sử mở rộng vũ trụ 14 tỷ năm.

Hình ảnh tuyệt đẹp này của dải Ngân hà trên CTIO được chụp từ rìa phía đông của đài thiên văn, nhìn về phía Tây (và Nam và Bắc). Toàn cảnh cho thấy phần trung tâm và sáng nhất của Dải Ngân hà. Các vật thể sáng bên trái là hai đám mây Magellanic; Thiên hà Andromeda có thể nhìn thấy ở bên phải, ngay phía trên đường chân trời. Các sọc xanh và đỏ trên bầu trời là từ airglow; các mái vòm màu cam là từ ô nhiễm ánh sáng. Toàn cảnh là tổng hợp của 9 hình ảnh, được chụp vào đêm ngày 31 tháng 7 năm 2014, với ống kính Canon 6d và ống kính Samyang 24mm.
Tín dụng: Anja von der Linden
Hình ảnh tuyệt đẹp này của dải Ngân hà trên CTIO được chụp từ rìa phía đông của đài thiên văn, nhìn về phía Tây (và Nam và Bắc). Toàn cảnh cho thấy phần trung tâm và sáng nhất của Dải Ngân hà. Các vật thể sáng bên trái là hai đám mây Magellanic; Thiên hà Andromeda có thể nhìn thấy ở bên phải, ngay phía trên đường chân trời. Các sọc xanh và đỏ trên bầu trời là từ airglow; các mái vòm màu cam là từ ô nhiễm ánh sáng. Toàn cảnh là tổng hợp của 9 hình ảnh, được chụp vào đêm ngày 31 tháng 7 năm 2014, với ống kính Canon 6d và ống kính Samyang 24mm.
Tín dụng: Anja von der Linden

Khi DES khởi hành, CTIO tiếp tục sử dụng toàn bộ thiết bị được chế tạo để thực hiện khảo sát. DECam vẫn được cài đặt trên kính viễn vọng Blanco, và theo Tiến sĩ Tim Abbott, thành viên nhóm nghiên cứu của DES và Nhà khoa học Kính viễn vọng Blanco, “Sự kết hợp của DECam-Blanco vẫn chưa được coi là công cụ mạnh nhất của bán cầu nam để khảo sát trên quang học và gần quang phổ -infrared. DECam là một thiết bị cơ sở của NOAO (Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia), dành cho tất cả người dùng. “

Máy khảo sát hiện đại

Với tầm nhìn rộng lớn, DECam có thể chụp ảnh gần 3 độ vuông của bầu trời cùng một lúc – một khu vực tương đương với 16 Moons đầy đủ. Vào mùa thu và mùa đông, khi bầu trời bị chi phối bởi thiên hà Milky Way của chúng ta và tầm nhìn của vũ trụ xa xôi bị hạn chế, DECam đã được cộng đồng các nhà khoa học của CTIO ở Mỹ và trên toàn cầu sử dụng để khám phá các vật thể từ hành tinh của chúng ta sân sau đến tầm xa của vũ trụ.

Tiến sĩ Alistair Walker của CTIO, thành viên nhóm DES và Nhà khoa học dụng cụ DECam, đã mô tả cách trang bị kính viễn vọng Blanco với Máy ảnh năng lượng tối đã biến nó thành một máy khảo sát hiện đại.

“DECam là cần thiết để thực hiện DES, nhưng nó cũng tạo ra một công cụ mới để khám phá, từ hệ mặt trời đến vũ trụ xa xôi. Mười hai mặt trăng mới của Sao Mộc được phát hiện gần đây với DECam và phát hiện các thiên hà hình thành sao xa xôi trong vũ trụ sơ khai, khi vũ trụ chỉ còn vài phần trăm so với thời đại hiện tại, đã mang lại những hiểu biết mới về sự kết thúc của thời kỳ đen tối của vũ trụ. “

Khám phá Galore!

Ngoài những khám phá này, DECam đã hoàn thành các nghiên cứu về mặt phẳng của Dải Ngân hà, nơi có vòm trên cao từ Chile, cũng như các ngôi sao biến RR Lyrae trong vầng hào quang của Dải Ngân hà. Các dòng sao bị tước khỏi các cụm sao thăm dò trường hấp dẫn và lịch sử hình thành của thiên hà chúng ta đã được tìm thấy. Các khảo sát về các thiên hà lân cận của chúng ta, các đám mây Magellanic, đã phát hiện ra các thiên hà lùn chưa được biết đến cho đến nay.

DECam cũng đang được sử dụng song song với kính viễn vọng vô tuyến để thử và bắt những kẻ phát sóng vô tuyến nhanh bí ẩn trong hành động, và nó phát hiện ra đối tác quang học đầu tiên với nguồn sóng hấp dẫn, sáp nhập sao neutron GW170817. Các bộ lọc mới của DECam hiện đang tạo điều kiện cho các nghiên cứu băng hẹp về các thiên hà và tìm kiếm các lỗ đen.

Dữ liệu có sẵn cho tất cả

Thông qua các quan sát của DES và cộng đồng thiên văn rộng lớn hơn, CTIO đã tinh chỉnh hiệu suất của kính thiên văn và thiết bị, khiến chúng trở nên đáng tin cậy và hiệu quả nhất có thể. Các công cụ phần mềm đã được xây dựng và các quy trình xử lý dữ liệu được mài giũa để dữ liệu của DECam nhanh chóng được truyền đến trụ sở của NOAO ở Tucson, AZ, nơi chúng được xử lý và có thể truy cập được trên toàn thế giới.

Mặc dù các hình ảnh DECam ban đầu có sẵn thông qua Lưu trữ Khoa học NOAO (NSA), việc truy xuất hàng trăm terabyte dữ liệu hình ảnh và phân tích tất cả các pixel nằm ngoài hầu hết chúng ta. Để tạo điều kiện cho việc tái chế và tái sử dụng dữ liệu DECam, danh mục các phép đo được thực hiện từ các hình ảnh cũng có sẵn. Các nhà thiên văn học thường làm việc với các danh mục hơn là hình ảnh để thực hiện những khám phá của họ.

Xu hướng tập hợp dữ liệu lớn hơn bao giờ hết trong thiên văn học . Kể từ khi Annie Jump Cannon và những người khác tạo ra Danh mục Henry Draper gồm 20.000 ngôi sao, các danh mục thiên văn đã tăng trưởng đều đặn về kích thước. Khảo sát năng lượng tối đã liệt kê gần 1 tỷ đối tượng, gấp hơn 4 lần so với khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS), cuộc khảo sát hàng đầu trong thập kỷ qua. Kính thiên văn khảo sát khái quát lớn sẽ sớm phát hiện hàng tỷ vật thể, lùn cả hai cuộc khảo sát. Tín dụng: J. Najita, M. Newhouse & NOAO / AURA / NSF.
Xu hướng tập hợp dữ liệu lớn hơn bao giờ hết trong thiên văn học . Kể từ khi Annie Jump Cannon và những người khác tạo ra Danh mục Henry Draper gồm 20.000 ngôi sao, các danh mục thiên văn đã tăng trưởng đều đặn về kích thước. Khảo sát năng lượng tối đã liệt kê gần 1 tỷ đối tượng, gấp hơn 4 lần so với khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS), cuộc khảo sát hàng đầu trong thập kỷ qua. Kính thiên văn khảo sát khái quát lớn sẽ sớm phát hiện hàng tỷ vật thể, lùn cả hai cuộc khảo sát. Tín dụng: J. Najita, M. Newhouse & NOAO / AURA / NSF.

Danh mục từ bản phát hành dữ liệu DES đầu tiên vào năm ngoái chứa các phép đo 400 triệu thiên hà và các ngôi sao. Danh mục nguồn NOAO toàn diện hơn, báo cáo các phép đo cho tất cả dữ liệu DECam công khai, danh mục 3 tỷ sao và thiên hà được đo nhiều lần cho tổng số 30 tỷ mục nhập cho đến nay.

Một ‘Động cơ khám phá’ cho thập kỷ sắp tới

Mặc dù việc thu thập dữ liệu cho DES đang kết thúc và Kính thiên văn khảo sát tổng hợp lớn (LSST) trên bản đồ toàn cầu, hiện đang được xây dựng trên Cerro Pachón ở Chile với sự tài trợ lớn từ NSF, sẽ lập danh mục nhiều nguồn hơn so với DES – một con số khổng lồ 18 Dự kiến ​​hàng tỷ nguồn LSST trong năm đầu tiên hoạt động – Giám đốc CTIO Steve Heathcote thấy trước một tương lai tươi sáng cho DECam.

“Với khả năng lập bản đồ các vùng trời rộng lớn một cách hiệu quả và sử dụng linh hoạt các bộ lọc và nhịp điệu đa dạng, DECam sẽ vẫn là” công cụ khám phá “tiền tuyến trong nhiều năm tới – một công cụ tiên tiến cho các chương trình chuyên biệt, khảo sát sâu và theo dõi quan sát các khám phá của chính LSST. “

DECam được xây dựng để thực hiện Dự án Khảo sát năng lượng tối (DES) bởi Cộng tác DES, đây là sự hợp tác quốc tế do Fermilab dẫn đầu với hơn 400 nhà khoa học từ hơn 25 tổ chức trên thế giới. Sự hợp tác đã tạo ra khoảng 200 bài báo học thuật, với nhiều hơn nữa.


Nguồn tin tức:

Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu về thiên văn học (AURA) . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Bài viết liên quan

Bài viết mới