Setup Instrumen untuk Proyek Perburuan Dark Energy atau Energi Gelap

Tinuku
(KeSimpulan) Penyesuaian teleskop Texas dengan biaya-rendah yaitu instrumen modular, peneliti berharap menemukan petunjuk tentang apa yang mendorong percepatan perluasan alam semesta. Sebuah eksperimen telah disiapkan di Texas untuk mempelajari salah satu misteri terbesar alam semesta dengan menyusun peta tiga dimensi saat awal alam semesta.

Diharapkan dari survei ini akan membantu astronom dan kosmolog tentang sifat dari energi gelap (dark energy) yaitu eksistensi misterius dan perkiraan hipotetis di mana hampir tiga perempat massa alam semesta.

Dark energi adalah istilah yang digunakan kosmolog untuk menjelaskan mengapa terjadi percepatan perluasan alam semesta dan bukan perlambatan sebagai akibat darigravitasi. Namun istilah (Dark energi) hanyalah mengisyaratkan betapa sedikit yang kosmolog ketahui tentang hal itu.

Apakah partikel energi gelap, gelombang ataupun sifat dasar dari ruang-waktu? Apakah akan selalu eksis? Apakah tetap konstan atau tumbuh kuat karena alam semesta mengembang? Hipotesis perlu jawaban, tapi ada sedikit bukti observasional dibelakangnya. Bagaimanapun, pada 1998 sebuah studi supernova jauh memberikan bukti kuat untuk pertama kali bahwa perluasan alam semesta mengalami percepatan.

Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX*) adalah salah satu dari tiga proyek ambisius yang bertujuan untuk mencari "missing observations" ini. Tim yang lain adalah Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) yang mendapat cahaya pertama pada bulan September 2009 mengunakan Apache Point telescope selebar 2,5 meter di New Mexico. Selanjutnya tim Dark Energy Survey (DES) yang akan menambah kamera digital lebih dari 500 megapixels ke Blanco telescope 4 meter di Chile.

"Keduanya BOSS dan DES akan mempertajam pemahaman kita tentang percepatan setengah umur alam semesta, kira-kira 5 milyar tahun yang lalu. HETDEX berjalan lebih jauh lagi, kita akan mengukur laju ekspansi hingga 11 miliar tahun yang lalu..," kata Gary Hill, ilmuwan tim proyek HETDEX dari University of Texas di Austin.

Untuk menjelaskan sifat ekspansi kosmik, HETDEX akan memetakan posisi dari satu juta galaksi dengan mengukur emisi kecil spectrographic, galaksi yang kaya hidrogen terbentuk hanya 2,7 miliar tahun setelah ledakan besar. "Ini adalah lokasi yang manis di mana energi gelap harus cukup berpengaruh sehingga terdeteksi," kata Hill.

Astronom menggunakan observasi untuk membandingkan distribusi galaksi 5 hingga 11 miliar tahun lalu dan untuk menentukan apakah laju ekspansi telah berubah atau tetap konstan selama ribuan tahun. Ini harus mengesampingkan beberapa penjelasan yang diusulkan untuk energi gelap.

Hill menyesuaikan kembali Hobby-Eberly Telescope 9,2 meter (salah satu teleskop optikal terbesar di dunia) untuk menjalankan operasi. Terletak di Pegunungan Davis, Texas barat, cermin primer teleskop duduk di sudut secara tetap sementara paket instrumen cermin bergerak di atas trek target. Empat cermin memperbaiki optik dalam mengurangi paket sumber cahaya tentang fokus dan kontras.

Proyek HETDEX direncanakan menggunakan cermin koreksi ganda ukuran 0,5 meter dan meningkatkan perangkat keras di atas teleskop seberat delapan ton metrik. Ketika selesai akhir tahun ini, upgrade akan memperluas lebar pandang Eberly Hobby 30 kali, kira-kira setengah daerah bulan purnama. Agmentasi ini memungkinkan untuk mengambil data dari petak besar langit, mengurangi jumlah kalibrasi yang diperlukan untuk mengoreksi suhu, kelembaban, dan kondisi atmosfir lain ketika membandingkan satu bidang langit dengan bidang yang lain.

Sebuah spektograf modular akan memecah cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop ke dalam komponen panjang gelombang. Jangankan bangunan dengan satu instrumen besar, rencana HETDEX adalah antara 150 dan 192 spectrographs modular kecil dalam empat tampungan di sekitar teleskop. Setiap spektograf mencakup patch kecil dari bidang pandang yaitu perangkat lunak yang kemudian merakit spektrum gambar lengkap dari masing-masing bagian.

Berapa biayanya? "Daripada satu instrumen besar yang akan membutuhkan sejumlah besar teknologi rekayasa, kita lebih mengambil spektograf yang relatif sederhana dan sedikit mereplikasi untuk menurunkan biaya," kata Hill. Awalnya diharapkan per-unit adalah setengah dari biaya US$40.000 prototipe, tapi sejauh ini secara substansial lebih rendah.

Hill merencakan total US$34 juta untuk retrofit Hobby-Eberly Telescope bagi HETDEX dengan hampir seperempat uang yang diperoleh dari donor swasta. Jauh lebih kecil dari biaya satu spektograf besar (dalam hal apapun akan terlalu besar untuk dibangun di Eberly Hobby).

"Kami benar-benar belajar banyak tentang desain kabel optik," kata Hill. Setidaknya 33.600 serat optik akan bercabang dari paket instrumen di bagian atas teleskop ke spectrographs di bawah. Satu twist dan serat akan menghentikan transmisi. "Kami harus menemukan teknik baru untuk membuatnya bekerja," kata Hill.

Prototipe yang saat ini diinstal di sebelah Harlan J. Smith Telescope 2,7 meter. Karena kemampuan untuk menangkap bidang luas pandang dan luas spektrum cahaya, saat instrumen tersebut sudah over, kata Hill dan rekannya dari University of Texas di Austin, Karl Gebhardt. Pendekatan modular yang murah telah menarik perhatian para observatoris, namun memiliki keterbatasan. "Ketika orang-orang membangun yang besar (instrumen monolitik), mereka mengkonfigurasi untuk melakukan hal-hal yang berbeda. Sistem kami dirancang untuk melakukan satu hal yang sangat baik dan dengan biaya lebih sedikit," kata Hill.

* http://hetdex.org
Gambar : http://www.stsci.edu
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment