أميبا

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

مصفوفة يوان-تسه لي لرصد تباين الخلفية الميكروية ، والمعروفة أيضًا باسم مصفوفة رصد تباين الخلفية الميكروية ( AMiBA )، هي تلسكوب راديوي مصمم لرصد الخلفية الميكروية الكونية وتأثير سونيايف-زيلدوفيتش في عناقيد المجرات . تقع هذه المصفوفة على جبل ماونا لوا في هاواي ، على ارتفاع 3396 مترًا (11142 قدمًا) فوق مستوى سطح البحر. 

صُمم تلسكوب AMiBA في الأصل كمقياس تداخل مكون من سبعة عناصر مثبت على حامل سداسي الأرجل. بدأت عمليات الرصد عند طول موجي 3  مم (86-102 جيجاهرتز ) في أكتوبر 2006، وأُعلن عن اكتشاف ستة تجمعات نجمية باستخدام تأثير سونيايف-زيلدوفيتش في عام 2008. وفي عام 2009، رُقّي التلسكوب إلى 13 عنصرًا، وهو قابل للتوسع لاحقًا إلى 19 عنصرًا. يُعد AMiBA ثمرة تعاون بين معهد أكاديميا سينيكا لعلم الفلك والفيزياء الفلكية، وجامعة تايوان الوطنية ، والمرفق الوطني للتلسكوب الأسترالي ، ويضم أيضًا باحثين من جامعات أخرى. 

بعد انتهاء حملات SZE، أعيد توظيف التلسكوب لدراسة تطور الغاز الجزيئي عبر تاريخ الكون. ويُشار إليه الآن باسم مصفوفة يوان-تسه لي (YTLA) .

تصميم

الجزء الخلفي من حامل الأرجل السداسية

تم تصميم تلسكوب AMiBA في البداية كمقياس تداخل مكون من 7 عناصر ، باستخدام أطباق كاسغرين  بقطر 0.576 متر مثبتة على حامل سداسي الأرجل من ألياف الكربون بطول 6 أمتار . يقع التلسكوب على جبل ماونا لوا في هاواي، ويرصد عند تردد 3 مم (86-102 جيجاهرتز ) لتقليل انبعاثات الخلفية من المصادر الأخرى غير الحرارية. يحتوي التلسكوب على مظلة قابلة للسحب، مصنوعة من سبعة دعامات فولاذية وقماش PVC . [ 1 ]   

تعتمد أجهزة الاستقبال على تقنية الدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة للموجات الميكروية (MMIC)، مع مضخمات منخفضة الضوضاء مُبرّدة إلى 15  كلفن، ذات  نطاق ترددي 20 جيجاهرتز [ 1 ] وتوفر تضخيمًا بمقدار 46 ديسيبل . [ 2 ] تُخلط الإشارات مع مذبذب محلي لخفض ترددها، قبل ربطها بمُرابط تناظري. تتراوح درجات حرارة النظام بين 55 و75 كلفن. [ 1 ]  

بدأ مشروع AMiBA في عام 2000، بتمويل لمدة أربع سنوات من مشروع علم الكونيات وفيزياء الجسيمات التابع لوزارة التعليم التايوانية . [ 3 ] تم تركيب نموذج أولي ثنائي العناصر على جبل مونا لوا في عام 2002. [ 2 ] ووفر المجلس الوطني للعلوم تمويلًا إضافيًا لمدة أربع سنوات أخرى . [ 3 ] وصل الحامل إلى الموقع في عام 2004، وتم تركيب المنصة في عام 2005. ثم تم تركيب العناصر السبعة الأولى ("AMiBA7")، وكان أول ضوء للتلسكوب في سبتمبر 2006، حيث رصد كوكب المشتري . تم تدشين التلسكوب في أكتوبر 2006 تكريمًا ليوان تسيه لي . تم تحديث المصفوفة لتضم ثلاثة عشر  طبقًا بقطر 1.2 متر في عام 2009 ("AMiBA13"). [ 1 ] بعد إجراء اختبارات ومعايرة مكثفة، استؤنفت الملاحظات العلمية في عام 2011. ويمكن توسيعه ليشمل ما يصل إلى 19 عنصرًا. [ 2 ]

ملاحظات SZE

يتمثل الهدف الرئيسي لتلسكوب AMiBA في رصد كلٍ من تباين درجة الحرارة والاستقطاب في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي عند ترددات متعددة الأقطاب تتراوح بين 800 و8000 (ما يعادل ما بين 2 و20 دقيقة قوسية في السماء)، بالإضافة إلى رصد تأثير سونيايف-زيلدوفيتش الحراري في عناقيد المجرات، [ 1 ] والذي يبلغ أقصى انخفاض له حوالي 100  جيجاهرتز. [ 2 ] في تكوينه الأولي، يقيس التلسكوب ترددات متعددة الأقطاب تصل إلى 3000 [ 1 ] بدقة تبلغ حوالي 6 دقائق قوسية. [ 4 ] يعمل التلسكوب ليلاً فقط في ظروف جوية جيدة، مستخدمًا الكواكب للمعايرة. [ 2 ]

تم تصوير ستة عناقيد في عام 2007: عناقيد أبيل 1689 ، 1995 ، 2142 ، 2163 ، 2261 ، و 2390 ، [ 1 ] والتي تتراوح انزياحاتها الحمراء بين 0.091 و0.322. [ 2 ] بالنسبة لأكبر أربعة من هذه العناقيد وأكثرها سطوعًا - أبيل 1689، 2261، 2142، و2390 - أُجريت مقارنات مع بيانات الأشعة السينية وبيانات عدسة سوبارو الضعيفة لدراسة تخطيط العنقود وخصائصه الشعاعية، وتحديدًا توزيع الكتلة ومحتوى الباريونات . [ 4 ]

نُشرت نتائج العناصر الثلاثة عشر من YTLA في هذه الورقة. [ 5 ]

رسم خرائط شدة الغاز الجزيئي

أُعيد توظيف مرصد YTLA بهدف الكشف عن الغاز الجزيئي وتوصيفه عند الانزياح الأحمر العالي باستخدام تقنية رسم خرائط الشدة. [ 6 ] يُعد الغاز الجزيئي، الذي يتكون أساسًا من جزيء الهيدروجين H₂ ، المادة التي تتشكل منها النجوم. إن فهم محتوى الغاز وتطوره عبر تاريخ الكون يُفيد علماء الفلك في فهم عمليات تكوين النجوم ونمو المجرات. لسوء الحظ، يصعب الكشف عن الهيدروجين البارد H₂ ، ولذلك يُستخدم أول أكسيد الكربون (CO) عادةً كمتتبع له .

يستخدم مرصد YTLA تقنية رسم خرائط الشدة (IM) لدراسة الغاز الجزيئي. وبدلاً من محاولة رصد المجرات الفردية البعيدة والخافتة مباشرةً، يقيس YTLA الخصائص الإحصائية للعديد من المجرات على مساحة شاسعة. ورغم صغر حجمه مقارنةً بالتلسكوبات القوية مثل ALMA و VLA ، إلا أن YTLA قادر على توفير معلومات بالغة الأهمية وفريدة من نوعها حول تطور المجرات. وتُستخدم تقنية رسم خرائط الشدة على نطاق واسع من الأطوال الموجية لدراسة الكون البعيد. [ 7 ]

كان من الضروري تحديث البنية التحتية التناظرية والرقمية في مركز YTLA لتمكين تقنية IM. وعلى وجه الخصوص، تم تطوير مُرابط رقمي يعتمد على تقنية CASPER [ 8 ] وجهاز أخذ العينات 5 GS/s الذي طورته ASIAA [ 9 ] . يُنتج المُرابط الرقمي  نطاق ترددي 2 × 2 جيجاهرتز في كل من الاستقطابين لسبعة هوائيات.

تعاون

يُعدّ مشروع AMiBA ثمرة تعاون بين معهد أكاديميا سينيكا لعلم الفلك والفيزياء الفلكية، وجامعة تايوان الوطنية ، والمرفق الوطني لتلسكوب أستراليا . كما يضمّ باحثين من مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، والمرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي ، وجامعة هاواي ، وجامعة بريستول ، وجامعة نوتنغهام ترينت ، والمعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية ، وجامعة كارنيجي ميلون . [ 1 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ هو، بول؛ وآخرون  (٢٠٠٩). "مصفوفة يوان-تسه لي لتباين خلفية الموجات الميكروية". المجلة الفيزيائية الفلكية . ٦٩٤ (٢): ١٦١٠-١٦١٨ . arXiv : ٠٨١٠.١٨٧١ . Bibcode : ٢٠٠٩ApJ...٦٩٤.١٦١٠H . doi : ١٠.١٠٨٨/٠٠٠٤-٦٣٧X/٦٩٤/٢/١٦١٠ . S2CID ١١٨٥٧٤١١٢ . 
  2. 1 2 3 4 5 6 وو، جيون هوي بروتي؛ وآخرون . (2008). “ملاحظات AMiBA وتحليل البيانات والنتائج لتأثيرات Sunyaev-Zel'dovich”. أرخايف : 0810.1015 [ أسترو-PH ]. 
  3. 1 2 هو، بول تي بي؛ وآخرون . (28 يونيو 2008ب). "مشروع يوان تسيه لي AMiBA". رسائل الفيزياء الحديثة أ . 23 (17/20): 1243-1251 . رمز Bibcode : 2008MPLA...23.1243H . doi : 10.1142/S021773230802762X . 
  4. 1 2 أوميتسو، كييتشي؛ وآخرون (2009). "الكتلة والباريونات الساخنة في تجمعات المجرات الضخمة من خلال رصد عدسة سوبارو الضعيفة ورصد تأثير سونيايف-زيلدوفيتش بواسطة مرصد أميبا". المجلة الفيزيائية الفلكية . 694 (2): 1643-1663 . arXiv : 0810.0969 . Bibcode : 2009ApJ...694.1643U . doi : 10.1088/0004-637X/694/2/1643 . S2CID 10911214 .  
  5. ↑ لين، كاي-يانغ؛ نيشيوكا، هيروآكي؛ وانغ، فو-تشنغ؛ لوكوتوس هوانغ، تشيه-وي؛ لياو، يو-وي؛ بروتي وو، جيون-هوي؛ كوخ، باتريك م.؛ أوميتسو، كييتشي؛ تشين، مينغ-تانغ (1 أكتوبر 2016). "AMiBA: رصد تأثير سونيايف-زيلدوفيتش العنقودي باستخدام مصفوفة العناصر الثلاثة عشر الموسعة" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 830 (2): 91. arXiv : 1605.09261 . Bibcode : 2016ApJ...830...91L . doi : 10.3847/0004-637X/830/2/91 . ISSN 0004-637X . S2CID 58931842 .  
  6. ↑ باور، جيفري سي؛ كيتينغ، غاريت ك؛ مارون، دانيال ب؛ فريق مصفوفة واي تي لي، فريق SZA (1 يناير 2016). "بنية الكون وتطور المجرات من خلال رسم خرائط شدة الغاز الجزيئي". الجمعية الفلكية الأمريكية . 227 : 426.04. Bibcode : 2016AAS...22742604B .
  7. ↑ كوفيتز، إيلي د؛ وآخرون (2017). "رسم خرائط شدة الخطوط: تقرير حالة 2017". arXiv : 1709.09066 [ astro-ph.CO ]. 
  8. ↑ "كاسبر - التعاون في معالجة إشارات علم الفلك وأبحاث الإلكترونيات" . casper.berkeley.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يناير 2018 .
  9. ↑ جيانغ، هومين؛ ليو، هوارد؛ غوزينو، كيم؛ كوبو، ديريك؛ لي، تشاو-تي؛ تشانغ، راي؛ تشين، مينغ-تانغ (1 أغسطس 2014). "لوحة دوائر مطبوعة تناظرية-رقمية 8 بت بمعدل 5 جيجا عينة في الثانية لعلم الفلك الراديوي" . منشورات الجمعية الفلكية للمحيط الهادئ . 126 (942): 761. Bibcode : 2014PASP..126..761J . doi : 10.1086/677799 . ISSN 0004-6280 . S2CID 120387426 .