განმარტა: როგორ იყურება PASIPHAE ცის უცნობ რეგიონებში

სასიცოცხლო მნიშვნელობის ინსტრუმენტის შემუშავებას, რომელიც ვარსკვლავების შესასწავლად ცის მომავალ კვლევებში იქნება გამოყენებული, ინდოელი ასტრონომი ხელმძღვანელობს. რა არის PASIPHAE და რატომ არის ის მნიშვნელოვანი?

პოლარიმეტრი შენდება ინსტრუმენტულ დაწესებულებაში IUCAA-ში, პუნე. (ფოტო IUCAA-ს მეშვეობით)

სამყაროს წარმოშობის ირგვლივ არსებული საიდუმლოებები აგრძელებს ადამიანის ცნობისმოყვარეობას. სასიცოცხლო მნიშვნელობის ინსტრუმენტის შემუშავებას, რომელიც ვარსკვლავების შესასწავლად ცის მომავალ კვლევებში იქნება გამოყენებული, ინდოელი ასტრონომი ხელმძღვანელობს. პროექტი დაფინანსებულია მსოფლიოს წამყვანი ინსტიტუტების მიერ, რაც მიუთითებს ინდოეთის მზარდ გამოცდილებაზე რთული ასტრონომიული ინსტრუმენტების მშენებლობაში.

რა არის PASIPHAE?

Polar-areas Stellar-Imaging in Polarization High-Accuracy Experiment (PASIPHAE) არის ცის კვლევის საერთაშორისო ერთობლივი პროექტი. მეცნიერები მიზნად ისახავს მილიონობით ვარსკვლავიდან მომდინარე შუქის პოლარიზაციის შესწავლას.

სახელი შთაგონებულია პასიფაესგან, ბერძენი მზის ღმერთის ჰელიოსის ქალიშვილისგან, რომელიც დაქორწინებული იყო მეფე მინოსზე.

კვლევა გამოიყენებს ორ მაღალტექნოლოგიურ ოპტიკურ პოლარიმეტრს ჩრდილოეთ და სამხრეთ ცაზე ერთდროულად დასაკვირვებლად.

ის ყურადღებას გაამახვილებს ძალიან მკრთალი ვარსკვლავების ვარსკვლავური პოლარიზაციის დაფიქსირებაზე, რომლებიც იმდენად შორს არიან, რომ პოლარიზაციის სიგნალები იქიდან სისტემატურად არ არის შესწავლილი. მანძილი ამ ვარსკვლავებამდე მიიღება GAIA თანამგზავრის გაზომვებით.

ამ მონაცემების კომბინაციით, ასტრონომები შეასრულებენ ცის ძალიან დიდი უბნების ვარსკვლავთშორისი გარემოს პირველადი მაგნიტური ველის ტომოგრაფიას ახალი პოლარიმეტრის ინსტრუმენტის გამოყენებით, რომელიც ცნობილია როგორც WALOP (ფართო ფართობის ხაზოვანი ოპტიკური პოლარიმეტრი).

ამ პროექტში ჩართული არიან მეცნიერები კრეტას უნივერსიტეტიდან, საბერძნეთიდან, კალტექიდან, აშშ-დან, ასტრონომიისა და ასტროფიზიკის საუნივერსიტეტო ცენტრიდან (IUCAA), ინდოეთიდან, სამხრეთ აფრიკის ასტრონომიული ობსერვატორიიდან და ოსლოს უნივერსიტეტიდან, ნორვეგია, ამ პროექტში, რომელსაც ხელმძღვანელობს ინსტიტუტი. ასტროფიზიკის, საბერძნეთი.

Infosys Foundation-მა, ინდოეთმა, Stavros Niarchos Foundation-მა, საბერძნეთმა და აშშ-ს ეროვნულმა სამეცნიერო ფონდმა თითოეულმა გამოყო გრანტი 1 მილიონი აშშ დოლარის ოდენობით, ევროპული კვლევითი საბჭოსა და სამხრეთ აფრიკის ეროვნული კვლევის ფონდის წვლილებთან ერთად.

რატომ არის PASIPHAE მნიშვნელოვანი?

დაახლოებით 14 მილიარდი წლის წინ დაბადებიდან, სამყარო მუდმივად ფართოვდება, რასაც მოწმობს კოსმოსური მიკროტალღური ფონის (CMB) რადიაციის არსებობა, რომელიც ავსებს სამყაროს.

დაბადებიდან დაუყოვნებლივ სამყარომ გაიარა მოკლე ინფლაციური ფაზა, რომლის დროსაც იგი ფართოვდებოდა ძალიან მაღალი ტემპით, სანამ შენელდებოდა და მიაღწევდა ამჟამინდელ ტემპს. თუმცა, ჯერჯერობით, არსებობდა მხოლოდ თეორიები და არაპირდაპირი მტკიცებულებები ინფლაციის შესახებ, რომელიც დაკავშირებულია ადრეულ სამყაროსთან.

ინფლაციური ფაზის საბოლოო შედეგია ის, რომ CMB გამოსხივების მცირე ნაწილს უნდა ჰქონდეს თავისი ანაბეჭდები კონკრეტული სახის პოლარიზაციის სახით (მეცნიერულად ცნობილია როგორც B-რეჟის სიგნალი).

ამ სიგნალის აღმოჩენის ყველა წინა მცდელობა წარუმატებელი აღმოჩნდა, ძირითადად ჩვენი გალაქტიკის, ირმის ნახტომის სირთულის გამო, რომელიც ასხივებს უამრავ პოლარიზებულ გამოსხივებას.

გარდა ამისა, იგი შეიცავს უამრავ მტვრის ღრუბელს, რომლებიც მტევნების სახით არის წარმოდგენილი. როდესაც ვარსკვლავური შუქი გადის ამ მტვრის ღრუბლებში, ისინი იფანტებიან და პოლარიზდებიან.

ეს ჰგავს დღის განმავლობაში ცაზე მკრთალი ვარსკვლავების დანახვას. გალაქტიკური ემისია იმდენად კაშკაშაა, რომ CMB გამოსხივების პოლარიზაციის სიგნალი იკარგება, თქვა ს მაჰარანამ, IUCAA-ს დოქტორანტმა, რომელიც ჩართულია ამ პროექტში.

PASIPHAE კვლევა გაზომავს ვარსკვლავური შუქის პოლარიზაციას ცის დიდ ფართობზე. ეს მონაცემები GAIA ვარსკვლავებამდე მანძილებთან ერთად დაეხმარება შექმნას გალაქტიკის მტვრის და მაგნიტური ველის სტრუქტურის განაწილების 3-განზომილებიანი მოდელი. ასეთ მონაცემებს შეუძლიათ ხელი შეუწყონ გალაქტიკის პოლარიზებული წინა პლანზე შუქის ამოღებას და ასტრონომებს საშუალებას მისცემს მოძებნონ გაუგებარი B-რეჟის სიგნალი.

რა არის WALOP?

Wide Area Linear Optical Polarimeter (WALOP) არის ინსტრუმენტი, რომელიც დამონტაჟებულია ორ პატარა ოპტიკურ ტელესკოპზე, რომელიც გამოყენებული იქნება პოლარიზებული სინათლის სიგნალების აღმოსაჩენად, რომლებიც გამოდიან ვარსკვლავებიდან მაღალი გალაქტიკური განედების გასწვრივ.

თითოეული WALOP დამონტაჟდება 1,3 მეტრიან სკინაკას ობსერვატორიაზე, კრეტა, და სამხრეთ აფრიკის ასტრონომიული ობსერვატორიის 1 მეტრიან ტელესკოპზე, რომელიც მდებარეობს საზერლენდში.

აშენების შემდეგ, ისინი იქნება უნიკალური ინსტრუმენტები, რომლებიც შესთავაზებენ ცის ყველაზე ფართო ხედვას პოლარმეტრიაში. მას შეეძლება გადაიღოს სურათები ცის ½°-ზე ½°-ის ფარგლებში ყოველი ექსპოზიციის დროს, თქვა A N Ramaprakash-მა, IUCAA-ს უფროსმა მეცნიერმა და თანამშრომელმა IA, კრეტა.

მარტივი სიტყვებით, სურათებს ერთდროულად ექნებათ ვარსკვლავის საუკეთესო დეტალები მის პანორამულ ფონთან ერთად.

WALOP იმუშავებს იმ პრინციპით, რომ ნებისმიერ დროს, დაკვირვების ქვეშ მყოფი ცის ნაწილის მონაცემები დაყოფილი იქნება ოთხ სხვადასხვა არხად. დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ გადის შუქი ოთხ არხზე, მიიღება ვარსკვლავის პოლარიზაციის მნიშვნელობა. ანუ, თითოეულ ვარსკვლავს ექნება ოთხი შესაბამისი გამოსახულება, რომლებიც ერთმანეთთან შეკერვისას დაეხმარება ვარსკვლავის სასურველი პოლარიზაციის მნიშვნელობის გამოთვლაში.

რადგან კვლევა ფოკუსირებული იქნება ცის უბნებზე, სადაც პოლარიზაციის ძალიან დაბალი მნიშვნელობებია (<0.5 per cent) are expected to emerge, a polarimeter with high sensitivity and accuracy clubbed with a large field of view was needed, so WALOP was planned sometime in 2013.

ეს მოხდა 2012-2017 წლებში RoboPol-ის ექსპერიმენტის კვლევის წარმატების შემდეგ, რომელშიც PASIPHAE-ის ზოგიერთი კოლაბორატორი იყო ჩართული. მას შემდეგ, დიზაინი, დამზადება და აწყობა, რამაპრაკაშის ხელმძღვანელობით, მიმდინარეობს.

WALOP და მისი წინამორბედი RoboPol იზიარებენ ერთი გასროლის ფოტომეტრიის პრინციპს. მაგრამ 200 კგ წონის WALOP-ს შეუძლია დააკვირდეს ასობით ვარსკვლავს, რომლებიც ერთდროულად იმყოფებიან ჩრდილოეთ და სამხრეთ ცაზე, განსხვავებით RoboPol-ისგან, რომელსაც ცაზე გაცილებით მცირე ხედვის არე აქვს.

ინსტრუმენტის დამუშავება ამჟამად მოწინავე ეტაპზეა და მიმდინარეობს IUCAA-ს ინსტრუმენტულ ობიექტში.

რატომ განლაგდება WALOP 1 მეტრიანი კლასის ოპტიკურ ტელესკოპებზე?

დიდი ოპტიკური ტელესკოპების გამოყენებისას მთავარი შეზღუდვა არის ის, რომ ისინი ფარავს ცის შედარებით მცირე არეალს, რაც ამარცხებს PASIPHAE-ს საერთო დანიშნულებას.

მაშინ როცა 1 მეტრის კლასის ტელესკოპები საშუალებას აძლევს ცის ხედვის ორივე უფრო დიდ ველს შერწყმული შორეული ვარსკვლავების უმნიშვნელო დეტალებთან.

იმის გამო, რომ ცის კვლევა გაგრძელდება ოთხი წლის განმავლობაში, გამოწვევა იქნება ნებისმიერი დიდი ტელესკოპის დაკვირვების დროის საკმაოდ დიდი რაოდენობის დათმობა მხოლოდ ვარსკვლავების პოლარიზაციის შესასწავლად.

ასე რომ, დაკვირვების მაქსიმალური დრო, რომელსაც სთავაზობენ პატარა ტელესკოპებს, გადაინაცვლებს PASIPHAE ცის კვლევისთვის WALOP-ის გამოყენებით, დასძინა რამაპრაკაშმა, რომელიც ასევე კალტექის ფაკულტეტს სტუმრობს.

1 მეტრიანი კლასის ტელესკოპების დაჭერის მცდელობა ასევე არის იმის დემონსტრირება, რომ მეცნიერების გარღვევა და რთული ექსპერიმენტები შეიძლება განხორციელდეს პატარა ტელესკოპების გამოყენებით, თუნდაც დიდი და უკიდურესად დიდი ტელესკოპების ეპოქაში.

ᲒᲐᲣᲖᲘᲐᲠᲔᲗ ᲗᲥᲕᲔᲜᲡ ᲛᲔᲒᲝᲑᲠᲔᲑᲡ: