아타카마 B-모드 검색
Atacama B-Mode Search 아타카마 B-Mode Search on the sunching container. | |
| 위치 | 아타카마 사막 |
|---|---|
| 좌표 | 22°58˚S 화씨 67°47°W/22.96°S 67.79°W좌표: 22°58°S 67°47°W / 22.96°S 67.79°W/ |
| 고도 | 5,200m(17,100ft) |
| 파장 | 2mm(150GHz) |
| 망원경 스타일 | 우주 마이크로파 배경 실험 전파망원경  |
| 웹사이트 | www |
  아타카마 B-모드 검색 위치 | |
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아타카마 B-모드 서치(ABS)는 우주 인플레이션 이론을 실험하고 우주 마이크로파 배경(CMB)의 양극화를 정밀하게 측정해 초창기 우주의 인플레이션 모델을 구분하는 실험이었다.ABS는 파르케 우주비행사 데 아타카마(Parque Atacama)의 일부로 칠레 아타카마 사막의 한 고지대에 위치해 있었다.[1]ABS는 2012년 2월에 관찰을 시작했고 2014년 10월에 관찰을 완료했다.
계기
ABS 망원경은 전자기 스펙트럼의 마이크로파 영역에서 145GHz(2mm 파장)의 주파수로 하늘을 이미지화했는데, 이 영역에서는 CMB 방출이 최대치였다.CMB는 약하게 편극될 것으로 예상되며 ABS 기기는 이 매우 희미한 신호를 측정하도록 설계되어 있다.카메라는 분극에 민감한 화소 240개로 구성됐으며 화소당 TES(Transition-Edge-Sensor) 눈금계가 2개씩 달렸다.이 TES 어레이는 검출기의 열 소음을 줄이기 위해 0.3 켈빈 온도로 냉각되었다.[2]광학 장치는 4K의 온도로 유지되는 두 개의 60cm 거울로 구성되었다.
CMB 측정과 관련된 주파수에서 대기 중 수증기 방출은 강력한 오염 물질이 될 수 있다.그 부지의 높은 고도(해발 5200m)와 매우 건조한 기후는 대기의 신호 오염을 지구의 대부분의 다른 부지에서 얻을 수 있는 것보다 적게 초래했다.인근 부지는 ACT, Alma, APEX, ASTE, CBI, 낭텐, PolarBear/Simons Array 등 다른 관측소에서 동일한 이유로 선정하였다.
ABS 실험은 북미에서 표준 선적 컨테이너로 제작되어 신속한 배치를 위해 고안되었다.칠레에 도착한 망원경은 관측을 위해 선박 컨테이너 지붕에 있는 특수 출입구에서 인양됐다.다른 유사한 실험과 비교해 ABS는 외부 온도 반파 판을 사용하여 들어오는 양극화를 빠르게 조절하는 것이 독특했다.[3]이를 통해 계측기는 극화된 관심 신호에 "잠금"하고 대기를 거부할 수 있게 되었는데, 이는 대부분 극화되지 않은 것이다.
과학의 목표
ABS에 의한 관측은 인플레이션 이론을 시험했다.인플레이션은 초기 우주의 주요 이론이다.[4] 그러나 인플레이션에 대한 관찰적 증거는 여전히 결정적이지 않다.인플레이션 모델은 일반적으로 대규모 구조 형성을 일으키는 밀도 섭동과 함께 중력파 배경(GWB)이 생성되었을 것이라고 예측한다.그러한 GWB는 CMB의 온도와 양극화 모두에 자국을 남길 것이다. 특히 CMB 양극화에서 B-모드 패턴이라 불리는 독특한 양극화 패턴을 남길 것이다.CMB에서 B-모드 양극화의 측정은 인플레이션의 중요한 확인이며 초고 에너지에서 물리학을 엿볼 수 있는 드문 기회를 제공할 것이다.[5][6]
결과.
ABS 실험은 2400도2 1차 관측 패치의 데이터를 분석하여 초기 우주의 밀도 섭동으로부터 예상되는 CMB의 양극화를 측정했지만 인플레이션으로부터 GWB에 대한 증거를 찾지 못했다.[7]ABS 실험은 또한 측정 안정성과[3] 체계적 오류 제어를 위해 반파판을 빠른 전방 양극화 모듈레이터로 사용할 수 있는 능력을 입증했다.[8]
ABS 프로젝트는 NSF, NASA, CONICYT의 자금 지원을 받았다.주요 협력 기관으로는 프린스턴대, 존스홉킨스대, NIST, 칠레 유니버시아드 등이 있다.
참고 항목
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참조
- ^ "Astronomy, Technology, Industry: Roadmap for the Fostering of Technology Development and Innovation in the Field of Astronomy in Chile" (PDF). CONICYT Ministry of Education, Government of Chile. Retrieved 2014-02-10.
- ^ Essinger-Hileman, T.; et al. (2010). "The Atacama B-Mode Search: CMB Polarimetry with Transition-Edge-Sensor Bolometers". Proceedings of the Thirteenth International Conference on Low-Temperature Detectors. Vol. 1185. arXiv:1008.3915. Bibcode:2010arXiv1008.3915E.
- ^ a b Kusaka, A.; Essinger-Hileman, T.; et al. (2014). "Modulation of cosmic microwave background polarization with a warm rapidly rotating half-wave plate on the Atacama B-Mode Search instrument". Review of Scientific Instruments. 85 (2): 024501. arXiv:1310.3711. Bibcode:2014RScI...85b4501K. doi:10.1063/1.4862058. PMID 24593374. S2CID 11402132.
- ^ Linde, A. (2014). "Inflationary Cosmology after Planck 2013". arXiv:1402.0526 [hep-th].
- ^ Boyle, Latham A.; Steinhardt, PJ; Turok, N (2006). "Inflationary predictions for scalar and tensor fluctuations reconsidered". Physical Review Letters. 96 (11): 111301. arXiv:astro-ph/0507455. Bibcode:2006PhRvL..96k1301B. doi:10.1103/PhysRevLett.96.111301. PMID 16605810. S2CID 10424288.
- ^ Tegmark, Max (2005). "What does inflation really predict?". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 0504 (4): 001. arXiv:astro-ph/0410281. Bibcode:2005JCAP...04..001T. doi:10.1088/1475-7516/2005/04/001. S2CID 17250080.
- ^ Kusaka, A.; Essinger-Hileman, T.; Appel, J.; et al. (2018). "Results from the Atacama B-mode Search (ABS) experiment". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2018 (9): 005. arXiv:1801.01218. Bibcode:2018JCAP...09..005K. doi:10.1088/1475-7516/2018/09/005. S2CID 119215411.
- ^ Essinger-Hileman, T.; Kusaka, A.; et al. (2016). "Systematic effects from an ambient-temperature, continuously rotating half-wave plate". Review of Scientific Instruments. 87 (9): 004503. arXiv:1601.05901. Bibcode:2016RScI...87i4503E. doi:10.1063/1.4962023. PMID 27782567. S2CID 26118617.
외부 링크
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