Den nærliggende Supernova-fabrikken, et internasjonalt samarbeid mellom astronomer og astrofysikere, har kunngjort at SNIFS, Supernova Integral Field Spectrograph, oppnådde "første lys" i løpet av de tidlige morgentimene tirsdag 8. juni, da det nye instrumentet kjøpte sitt første astronomiske mål, en Type Ia-supernova kalt SN 2004ca. Type Ia-supernovaer er den typen som brukes av astronomer for å måle utvidelsen av universet.
Analyse av de opprinnelige dataene, pluss en egen observasjon av den nyoppdagede supernovaen SN 2004cr søndag 20. juni, bekrefter at SNIFS? mens du fortsatt er i igangkjøringsfasen? oppfyller sine designmål som et bemerkelsesverdig nytt verktøy for å observere supernovaer.
SNIFS, som nylig ble montert på University of Hawaiis 2,2-meter teleskop på Mauna Kea på øya Hawaii, er et innovativt instrument designet for å spore opp idiosynkrasier og presise avstander til supernovaer av Type Ia ved samtidig å oppnå over 200 spektre av hvert mål , hjemmegalaksen og den nattehimmelen i nærheten.
SNIFS er et viktig element i den internasjonale nærliggende Supernova Factory (SNfactory), som ble initiert ved Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory. SNfactory's mål er å finne og studere over 300 nærliggende type Ia-supernovaer for å redusere usikkerhet rundt disse fremste astronomiske "standardlysene", hvis måling førte til oppdagelsen av at utvidelsesgraden til universet øker.
"Bedre kunnskap om disse usedvanlig lyse og bemerkelsesverdig ensartede objektene vil gjøre dem enda bedre verktøy for å måle kosmos," sier astronom Greg Aldering fra Berkeley Labs fysikkdivisjon, som leder SNfactory-samarbeidet. "Type Ia-supernovaer er nøkkelen til å forstå den mystiske mørke energien som får universet til å utvide seg stadig raskere."
Kroppen til SNIFS-instrumentet ble bygget av SNfactorys franske samarbeidspartnere, medlemmer av Laboratoire de Physique Nucl? Aire et de Haute Energies (LPNHE) i Paris, Centre de Recherche Astronomique de Lyon (CRAL) og Institut de Physique Nucl ? aire de Lyon (INPL), støttet av Institut National de Physique Nucl? aire et de Physique des Particules (CNRS / IN2P3) og Institut National des Sciences de l'Univers (CNRS / INSU). Berkeley Lab utviklet med hjelp fra Yale University kameraene som ble brukt til å oppdage lyset fra SNIFS, mens University of Chicago utviklet instrumenter for å overvåke ytelsen til SNIFS.
SNIFS-instrumentet produserer et spektrum i hver posisjon i et seks- med seks-bue-sekund-region rundt mål-supernovaen, inkludert hjemmegalaksen og himmelen rundt, ved å bruke en "integrert feltenhet" som består av en rekke individuelle linser. Lys trekkes ut fra teleskopets synsfelt ved et lite prisme og rettes til enten blåfølsomme eller rødfølsomme, åtte megapiksler, astronomiske CCD-kameraer. Sammen samler disse kameraene alt det optiske lyset fra hver supernova.
Et separat fotometri-kamera, som kjører parallelt med spektrografen under identiske observasjonsforhold, gjør det mulig å korrigere spektre for variabler som tynt skydekke. Et ledekamera holder spektrografen nøyaktig på linje ved å måle posisjonen til en ledestjerne i teleskopets bredere synsfelt en gang hvert sekund, justere målet om nødvendig.
Flyt til Hilo i mars og samlet i fungerende stand på havnivå, ble SNIFS tatt fra hverandre, ført til toppmøtet på 4245 meter (nesten 14.000 fot) til Mauna Kea, og satt sammen på University of Hawaiis 2,2 meter teleskop 6. april .
"På havnivå sørget vi for at alt var i orden og øvde også på monteringen," sier Aldering. “Når du kommer til 14.000 fot blir ting vanskelig. Alle har en "stum liste", så de ikke begynner å gjøre noe for så å glemme hva det var. "
To måneder med prosjektering for å justere og kalibrere instrumentet på teleskopet gikk foran SNIFS-observasjonen av sin første nye Type Ia-supernova, SN 2004ca, 8. juni i stjernebildet Cygnus, svanen. Dette ble fulgt av observasjonen av SN 2004cr i konstellasjonen Cepheus, kongen, 20. juni. Kort rutinemessige observasjoner av SNfactory-oppdagede supernovaer vil begynne.
"Nå som SNIFS er i regelmessig drift," sier Aldering, "har hverdagen vår forandret seg dramatisk." Etter mange års planlegging og møter på lang avstand, inkludert månedlige videokonferanser, har aktivitetsnivået eskalert? hver dag må vi reagere øyeblikkelig når de nye supernovadataene strømmer inn. ”
En full tidsplan fremover
SNfactory-strategien har to “rørledninger”, den første er et supernova-søk ved hjelp av automatiserte himmelundersøkelser. Data leveres av QUEST-II 160-megapikselkameraet, bygget av Yale University og Indiana University og operert ved Palomar Observatory av QUEST-II-gruppen, samt av Jet Propulsion Laboratory's Near Earth Asteroid Tracking-team og California Institute of Teknologi. Dataene blir overført av High-Performance Research and Education Network til National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) ved Berkeley Lab for identifisering av sannsynlige supernovakandidater.
Den ideelle kandidaten er en nylig eksplodert supernova av type Ia som er nær nok for nøyaktig måling av spekteret og lyskurven (dens stigende og synkende lysstyrke), men langt nok unna til å være "i den glatte Hubble-strømmen"? noe som betyr at dens rødforskyvning hovedsakelig skyldes utvidelsen av universet alene, som ikke påvirkes av bevegelsen av hjemmegalaksen gjennom verdensrommet.
SNfactorys søkefase har vært i drift i over ett år, selv om den ikke er i full kapasitet. "Søket vil nå gå for fullt," sier Aldering. "Vi får noen få kandidater hver natt i året? mer enn hele den nåværende verdensomspennende oppdagelsesfrekvensen. ”
SNIFS er montert på University of Hawaiis 2,2 meter teleskop på Mauna Kea på øya Hawaii.
Den andre SNfactory-rørledningen gir søkekandidatene videre til SNIFS, der typen og rødskiftet av hver supernova bestemmes og de mest lovende er valgt og planlagt for mer detaljert studie. SNfactory bruker University of Hawaiis teleskop tre ganger i uken i en halv natt? halvparten som begynner ved midnatt, som en høflighet til lokale observatører? med SNIFS tilgjengelig for andre prosjekter til andre tider.
Etter hvert vil SNIFS fungere fullstendig automatisk. Fjernkontroll av teleskopet og spektrografen ble først gjort fra Hilo, Hawaii, og gjøres nå fra Berkeley Lab og Frankrike.
SNIFS kan bestemme en gitt Type Ias spesifikke fysiske egenskaper, for eksempel om den er uvanlig energisk eller ikke, eller hvor mye lyset hennes kan være nedtonet av støv i hjemmegalaksen. Slike uten sidestykke spektrografiske og fotometriske detaljer gjør det mulig å dra nytte av et unikt kjennetegn på supernovaer av type Ia: at "de kan kalibreres individuelt, ikke bare statistisk," sier Aldering. "Vi kan måle lysstyrken med selvtillit. Når vi kjenner lysstyrken, kan vi fortelle deg avstanden med presisjon. ”
Ved å samle et stort antall supernovaer av type Ia i Hubble-strømmen, vil SNfactory-forskere kunne feste den lavrøde enden av lysstyrkenes rødforskyvningsdiagram som måler på universets ekspansjonsgrad er basert på. Dette, pluss detaljert forståelse av de fysiske faktorene som forårsaker små variasjoner i Type Ia-spektre og lyskurver, vil forbedre nøyaktigheten til målingene med høye rødforskyvninger som er avgjørende for å velge blant de mange konkurrerende teoretiske modellene for mørk energi.
Medlemmer av teamet i nærheten av Supernova Factory inkluderer Greg Aldering, Peter Nugent, Saul Perlmutter, Lifan Wang, Brian C. Lee, Rollin Thomas, Richard Scalzo, Michael Wood-Vasey, Stewart Loken og James Siegrist fra Berkeley Lab; Jean-Pierre Lemonnier, Arlette Pecontal, Emmanuel Pecontal, Christophe Bonnaud, Lionel Capoani, Dominique Dubet, Francois Heunault og Blandine Lantz fra CRAL; Gerard Smadja, Emmanuel Gangler, Yannick Copin, Sebastien Bongard, og Alain Castera fra INPL; Reynald Pain, Pierre Antilogus, Pierre Astier, Etienne Barrelet, Gabriele Garavini, Sebastien Gilles, Luz-Angela Guevara, Didier Imbault, Claire Juramy, og Daniel Vincent fra LPNHE; og Rick Kessler og Ben Dilday fra University of Chicago. Nylig har astrofysikkgruppen ved Yale University, under ledelse av Charles Baltay, sluttet seg til den nærliggende Supernova-fabrikken.
Berkeley Lab er et amerikansk Department of Energy nasjonalt laboratorium som ligger i Berkeley, California. Den driver uklassifisert vitenskapelig forskning og ledes av University of California. Besøk vår hjemmeside på http://www.lbl.gov.
Originalkilde: Berkeley Lab News Release
