Encuesta de energía oscura
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La Encuesta de Energía Oscura
Dark Energy Survey logo.jpg
Logotipo de Dark Energy Survey
Nombres alternativosDES
Tipo de encuestaestudio astronómico Edita esto en Wikidata
Objetivoenergía oscura Edita esto en Wikidata
ObservacionesObservatorio Interamericano Cerro Tololo Edita esto en Wikidata
Sitio webwww .darkenergysurvey .org
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El Dark Energy Survey ( DES ) es un estudio astronómico diseñado para restringir las propiedades de la energía oscura . Utiliza imágenes tomadas en el ultravioleta cercano , visible e infrarrojo cercano para medir la expansión del Universo usando supernovas de Tipo Ia , oscilaciones acústicas bariónicas , el número de cúmulos de galaxias y lentes gravitacionales débiles . [1] La colaboración está compuesta por instituciones de investigación y universidades de Estados Unidos, [2] Australia, Brasil, [3]Reino Unido, Alemania, España y Suiza. La colaboración se divide en varios grupos de trabajo científicos. El director de DES es Josh Frieman . [4]

El DES comenzó desarrollando y construyendo Dark Energy Camera (DECam), un instrumento diseñado específicamente para la encuesta. [5] Esta cámara tiene un amplio campo de visión y alta sensibilidad, particularmente en la parte roja del espectro visible y en el infrarrojo cercano. [6] Las observaciones se realizaron con DECam montado en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros , ubicado en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) en Chile. [6] Las sesiones de observación se llevaron a cabo de 2013 a 2019; A partir de 2021, la colaboración DES ha publicado resultados de los primeros tres años de la encuesta. [7]

DECam

Un cielo lleno de galaxias. [8]

DECam , abreviatura de Dark Energy Camera , es una cámara grande construida para reemplazar la cámara de enfoque principal anterior en el telescopio Victor M. Blanco. La cámara consta de tres componentes principales: mecánica, óptica y CCD .

Mecánica

La mecánica de la cámara consiste en un cambiador de filtros con capacidad de 8 filtros y obturador. También hay un cilindro óptico que soporta 5 lentes correctores, el mayor de los cuales tiene 98 cm de diámetro. Estos componentes están unidos al plano focal del CCD que se enfría a -100 ° C con nitrógeno líquido para reducir el ruido térmico en los CCD. El plano focal también se mantiene en un vacío extremadamente bajo de 10 −6 Torr para evitar la formación de condensación en los sensores. Toda la cámara con lentes, filtros y CCD pesa aproximadamente 4 toneladas. Cuando se montó en el foco principal, se apoyó con un sistema hexápodo que permitía un ajuste focal en tiempo real. [9]

Óptica

La cámara está equipada con filtros u, g, r, i, z e Y con un espaciado aproximado de 340 a 1070 nm, [10] similar a los utilizados en el Sloan Digital Sky Survey (SDSS) . Esto permite que DES obtenga medidas fotométricas de corrimiento al rojo a z≈1. DECam también contiene cinco lentes que actúan como óptica correctora para extender el campo de visión del telescopio a un diámetro de 2,2 °, uno de los campos de visión más amplios disponibles para imágenes ópticas e infrarrojas terrestres. [6] Una diferencia significativa entre los dispositivos de carga acoplada (CCD) anteriores en el telescopio Victor M. Blanco y DECam es la eficiencia cuántica mejorada en las longitudes de onda del rojo y del infrarrojo cercano. [11] [9]

CCD

Imagen simulada de la matriz DECam CCD en el plano focal. Cada rectángulo grande es un solo CCD. El rectángulo verde con un círculo rojo en la esquina superior izquierda muestra el tamaño del CCD de la cámara del iPhone 4 en la misma escala.

El conjunto de sensores científicos de DECam es un conjunto de 62 CCD retroiluminados de 2048 × 4096 píxeles con un total de 520 megapíxeles; Se utilizan 12 CCD adicionales de 2048 × 2048 píxeles (50 Mpx) para guiar el telescopio, monitorear el enfoque y la alineación. El plano focal completo de DECam contiene 570 megapíxeles. Los CCD para DECam utilizan silicio de alta resistividad fabricado por Dalsa y LBNL con píxeles de 15 × 15 micrones. En comparación, el CCD retroiluminado de OmniVision Technologies que se utilizó en el iPhone 4tiene un píxel de 1,75 × 1,75 micrones con 5 megapíxeles. Los píxeles más grandes permiten que DECam recopile más luz por píxel, lo que mejora la sensibilidad a la luz baja, lo que es deseable para un instrumento astronómico. Los CCD de DECam también tienen una profundidad de cristal de 250 micrones; esto es significativamente más grande que la mayoría de los CCD de consumo. La profundidad adicional del cristal aumenta la longitud del camino recorrido al ingresar fotones. Esto, a su vez, aumenta la probabilidad de interaccióny permite que los CCD tengan una mayor sensibilidad a los fotones de menor energía, extendiendo el rango de longitud de onda a 1050 nm. Científicamente, esto es importante porque permite buscar objetos con un mayor corrimiento al rojo, aumentando el poder estadístico en los estudios mencionados anteriormente. Cuando se coloca en el plano focal del telescopio, cada píxel tiene un ancho de 0.263 ″ en el cielo, lo que da como resultado un campo de visión total de 3 grados cuadrados.

Encuesta

DES tomó imágenes de 5.000 grados cuadrados del cielo del sur en una huella que se superpone con el telescopio del Polo Sur y la Franja 82 (en gran parte evitando la Vía Láctea). La encuesta tomó 758 noches de observación distribuidas en seis sesiones anuales entre agosto y febrero para completarse, cubriendo la huella de la encuesta diez veces en cinco bandas fotométricas ( g , r, i, z e Y ). [12] La prospección alcanzó una profundidad de magnitud 24 en la banda i en toda el área de prospección. Se realizaron tiempos de exposición más prolongados y una cadencia de observación más rápida en cinco parches más pequeños con un total de 30 grados cuadrados para buscar supernovas. [13]

La primera luz se logró el 12 de septiembre de 2012; [14] después de un período de verificación y prueba, las observaciones de estudios científicos comenzaron en agosto de 2013. [15] La última sesión de observación se completó el 9 de enero de 2019. [12]

Resultados

Lente débil

La lente débil se midió estadísticamente midiendo la función de correlación de corte-corte , una función de dos puntos, o su Transformada de Fourier , el espectro de potencia de corte . [16] En abril de 2015, el Dark Energy Survey publicó mapas de masas utilizando medidas de cizalladura cósmica de aproximadamente 2 millones de galaxias a partir de los datos de verificación científica entre agosto de 2012 y febrero de 2013. [17]

Galaxias enanas

En marzo de 2015, dos equipos publicaron sus descubrimientos de varias nuevas galaxias enanas candidatas potenciales encontradas en los datos del DES del Año 1. [18] En agosto de 2015, el equipo de Dark Energy Survey anunció el descubrimiento de ocho candidatos adicionales en los datos de DES del año 2. [19]

Planetas menores

DeCam descubrió varios planetas menores en el curso de The Dark Energy Survey , incluidos los objetos transneptunianos de alta inclinación (TNO). [20] El MPC ha asignado el código IAU W84 para las observaciones de DeCam de pequeños cuerpos del Sistema Solar. A partir de octubre de 2019, el MPC acredita de manera inconsistente el descubrimiento de 9 planetas menores numerados, todos ellos objetos transneptunianos , a "DeCam" o "Dark Energy Survey". [21] La lista no contiene ningún planeta menor innumerado potencialmente descubierto por DeCam, ya que los créditos de descubrimiento solo se otorgan sobre la numeración de un cuerpo, que a su vez depende de una determinación de la órbita suficientemente segura.

Lista de planetas menores descubiertos

(451657) 2012 WD 36 [22]19 de noviembre de 2012lista
(471954) 2013 RM 98 [23]8 de septiembre de 2013lista
(472262) 2014 QN 441 [24]18 de agosto de 2014lista
(483002) 2014 QS 441 [25]19 de agosto de 2014lista
(491767) 2012 VU 113 [26]15 de noviembre de 2012lista
(491768) 2012 VV 113 [27]15 de noviembre de 2012lista
(495189) 2012 VR 113 [28]28 de septiembre de 2012lista
(495190) 2012 VS 113 [29]12 de noviembre de 2012lista
(495297) 2013 TJ 159 [30]13 de octubre de 2013lista
Los descubrimientos se atribuyen a "DECam" y "Dark Energy Survey", respectivamente.

Galería

  • Imagen de campo profundo de Dark Energy Survey
    [31]
  • La exposición 1 millonésima de la Dark Energy Camera. En el momento de esta exposición, DECam estaba formando un cúmulo de galaxias.
    [32]

Referencias

  1. ^ "Inicio" . La Encuesta de Energía Oscura .
  2. ^ Página de colaboración DES, Colaboradores DES.
  3. ^ DES-Brazil Archivado el 22 de octubre de 2014 en Wayback Machine , Consorcio DES-Brazil.
  4. ^ "La colaboración de la encuesta de energía oscura" . www.darkenergysurvey.org . Consultado el 21 de noviembre de 2015 .
  5. ^ El proyecto - The Dark Energy Survey Collaboration , El sitio del proyecto DES.
  6. ^ a b c Cámara de Energía Oscura (DECam) , Observatorio Interamericano Cerro Tololo .
  7. ^ "Resultados de cosmología del año 3 de DES: artículos" . La Encuesta de Energía Oscura . Consultado el 3 de agosto de 2021 .
  8. ^ "Un cielo lleno de galaxias" . https://noirlab.edu/ . Consultado el 12 de marzo de 2021 . Enlace externo en |website=( ayuda )
  9. ^ a b Presentación de DECam Archivado el 27 de septiembre de 2011 en Wayback Machine , Pdf Presentación sobre los detalles específicos sobre cómo funciona un dispositivo CCD y sobre las propiedades específicas del DECam, realizado por un especialista de Fermilab.
  10. ^ "Cámara | SDSS" .
  11. ^ Flaugher, Brenna L .; et al. (24 de septiembre de 2012). "Estado del proyecto Dark Energy Survey Camera (DECam)" . Sociedad Internacional de Óptica y Fotónica. pag. 844611. doi : 10.1117 / 12.926216 - a través de www.spiedigitallibrary.org.
  12. ^ a b "NOAO: una máquina de encuesta y un tesoro de datos - rico legado de la encuesta de energía oscura | CTIO" . www.ctio.noao.edu . Consultado el 3 de agosto de 2021 .
  13. ^ Colaboración con la encuesta de energía oscura. "Descripción de la encuesta de energía oscura para astrónomos" (PDF) . La Encuesta de Energía Oscura . Consultado el 1 de marzo de 2015 .
  14. ^ "La cámara de energía oscura toma las primeras imágenes antes de la encuesta" . BBC. 2012-09-18.
  15. ^ "Comienza la encuesta de energía oscura" . Fermilab. 2013-09-03.
  16. ^ "El programa de ciencia de la encuesta de energía oscura" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 20 de julio de 2011 . Consultado el 2 de diciembre de 2010 .
  17. ^ "Mapeo del cosmos: Dark Energy Survey crea una guía detallada para detectar la materia oscura" .
  18. ^ "Los científicos encuentran candidatos a galaxias satélite enanas raras en los datos de Dark Energy Survey" .
  19. ^ "Ocho candidatos a galaxias ultra débiles descubiertos en el segundo año de la Dark Energy Survey" . El diario astrofísico . 813 (2): 109. 4 de noviembre de 2015. arXiv : 1508.03622 . doi : 10.1088 / 0004-637X / 813/2/109 - a través de arXiv.org.
  20. ^ Colaboración DES (2018). "DESCUBRIMIENTO Y ANÁLISIS DINÁMICO DE UN OBJETO TRANSNEPTUNIANO EXTREMO CON ALTA INCLINACIÓN ORBITAL". El diario astronómico . 156 (2): 81. arXiv : 1805.05355 . doi : 10.3847 / 1538-3881 / aad042 . S2CID 55163842 . 
  21. ^ "Descubridores de planetas menores (por número)" . Minor Planet Center . 15 de noviembre de 2016 . Consultado el 27 de enero de 2017 .
  22. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  23. ^ Chamberlin, Alan. "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  24. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  25. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  26. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  27. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  28. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  29. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  30. ^ "Navegador de base de datos de cuerpo pequeño JPL" . ssd.jpl.nasa.gov .
  31. ^ "Dark Energy Survey publica una mirada más precisa a la evolución del universo" . Comunicado de prensa de NOIRLab . Consultado el 17 de junio de 2021 .
  32. ^ "DECam toma una millonésima exposición" . Comunicado de prensa de NOIRLab . Consultado el 17 de junio de 2021 .

enlaces externos

  • Sitio web de Dark Energy Survey
  • Programa de Ciencias de la Encuesta de Energía Oscura (PDF)
  • Gestión de datos de encuestas de energía oscura
  • Cámara de energía oscura (DECam)
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