DESHIMA melihat cahaya pertama — selangkah lebih dekat untuk memetakan sistem bintang yang paling jauh

Anonim

DESHIMA adalah jenis instrumen astronomi yang benar-benar baru. Para peneliti berharap untuk membuat peta 3-D dari alam semesta awal. Pada awal Oktober, para peneliti Belanda dan Jepang memasang instrumen pengukuran DESHIMA di bawah teleskop ASTE di Chili. Minggu lalu, DESHIMA meraih cahaya pertama.

Untuk mempelajari alam semesta awal, para astronom perlu mengukur cahaya inframerah yang telah diambil antara 10 dan 13 miliar tahun untuk mencapai Bumi. Instrumen sensitif diperlukan untuk ini. Sebuah tim dari TU Delft berkolaborasi dengan SRON, Leiden Observatory, dan astronom Jepang untuk mengembangkan peralatan pengukuran superkonduktif dan sangat sensitif yang mempercepat proses pengukuran saat ini 100 kali lipat. Anggotanya saat ini berada di lokasi di Chili untuk memasang dan menguji peralatan.

The Japanese Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE) terletak di Gurun Atacama di Chili pada ketinggian 4, 8 kilometer. Dalam beberapa minggu terakhir, Deep Spectroscopic High-redshift Mapper (DESHIMA) dipasang pada teleskop ini. Jenis spektrometer baru ini menentukan jarak yang tepat untuk sistem bintang inframerah jauh dengan mengukur pergeseran merah spektrum sistem bintang. DESHIMA adalah spektrometer broadband pertama untuk frekuensi inframerah spesifik ini.

DESHIMA memiliki detektor induktansi kinetik microwave (MKID), yang dapat mendeteksi perubahan paling cepat dalam energi radiasi dengan ketepatan terbesar. Akira Endo (TU Delft) mengembangkan konsep spektrometer dengan sejumlah besar MKID. Jochem Baselmans (SRON / TU Delft) kemudian menyarankan untuk membuat seluruh spektrometer pada chip yang sama, tanpa menggunakan optik, dan gagasan spektrometer superkonduktif, pada-chip lahir.

Chip superkonduktif tunggal, yang dikembangkan lebih lanjut oleh para peneliti ini dan lainnya dari TU Delft dan SRON, mengumpulkan radiasi inframerah jauh, menyaringnya ke frekuensi yang lebih sempit dan mendeteksi luminositas per frekuensi. Chip didinginkan dalam cryostat ke suhu -273 derajat Celcius (120 millikelvins) dan dibaca oleh elektronik khusus. Cryostat dan elektronik keduanya dikembangkan oleh SRON.

Bukti prinsip

Spektrometer inframerah jauh Narrowband sudah tersedia, tetapi DESHIMA adalah spektrometer pertama dari jenisnya yang akan diuji pada teleskop. Apa yang membuat DESHIMA istimewa adalah bandwidth sesaatnya. DESHIMA akan diuji di Chili sebagai bukti prinsip pada frekuensi 346 Gigahertz dan bandwidth seketika 40 Gigahertz. Tidak ada yang pernah mencoba menggunakan bandwidth sebesar itu untuk melihat jauh ke belakang dan jauh ke angkasa.

Tujuannya adalah bekerja menuju bandwidth 240-720 GHz dalam waktu beberapa tahun, yang membutuhkan litografi yang lebih tepat. SRON dan TU Delft sudah bekerja pada penerus DESHIMA yang disebut MOSAIC, versi 25-pixel yang diharapkan dapat beroperasi dalam waktu tiga tahun. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, peneliti akan segera dapat menggunakannya untuk membuat peta sistem bintang 3-D pertama yang dating kembali ke fajar alam semesta.

menu
menu