VISTA (телескоп) - VISTA (telescope)
 VISTA (Источник: ESO )
| |
| Альтернативные названия | Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии 
|
|---|---|
| Часть |
Обсерватория Паранал
|
| Местоположение (а) | Пустыня Атакама |
| Координаты |
24 ° 36′57 ″ ю.ш. 70 ° 23′51 ″ з.д. / 24,615833333333 ° ю.ш. 70,3975 ° з.д. Координаты: 24 ° 36′57 ″ ю.ш. 70 ° 23′51 ″ з.д. / 24,615833333333 ° ю.ш. 70,3975 ° з.д.
|
| Организация |
Европейская южная обсерватория
|
| Высота | 2,518 м (8,261 футов)
|
| Длина волны | 0,85 мкм (350 ТГц) –2,3 мкм (130 ТГц) |
| Построено | 2000–2009
|
| Первый свет | 1 декабря 2009 г.
|
| Стиль телескопа |
оптический телескоп Телескоп Ричи – Кретьена
|
| Диаметр | 4,1 м (13 футов 5 дюймов)
|
| Вторичный диаметр | 1,24 м (4 фута 1 дюйм)
|
| Угловое разрешение | 0,34 угловой секунды
|
| Фокусное расстояние | 12,1 м (39 футов 8 дюймов)
|
| Монтаж |
альтазимутальное крепление
|
| Веб-сайт |
www
|
  Расположение VISTA | |
 Связанные СМИ на Викискладе?
| |
ВИСТА ( видимого и инфракрасного обследования телескоп астрономии ) является широко поле зеркальный телескоп с 4,1 метровым зеркалом, расположенным на Paranal обсерватории в Чили . Он управляется Европейской южной обсерваторией и начал свою научную деятельность в декабре 2009 года. VISTA был задуман и разработан консорциумом университетов Соединенного Королевства во главе с Лондонским университетом королевы Марии и стал натуральным вкладом в ESO в рамках программы Соглашение о присоединении Великобритании с подпиской, оплачиваемой Советом по науке и технологиям Великобритании (STFC).
VISTA - обзорный телескоп, работающий на инфракрасных длинах волн, и на сегодняшний день является самым большим телескопом в мире, предназначенным для съемки неба в ближнем инфракрасном диапазоне. У телескопа только один инструмент: VIRCAM, Vista InfraRed CAMera. Это 3-тонная камера, содержащая 16 специальных детекторов, чувствительных к инфракрасному свету, с общим количеством пикселей 67 миллионов.
Прибор второго поколения под названием 4MOST , многообъектный спектрограф с оптоволоконным питанием на 2400 объектов , находится в стадии разработки и будет установлен примерно в 2022 году.
Наблюдение на длинах волн, превышающих видимые человеческим глазом, позволяет VISTA изучать объекты, которые практически невозможно увидеть в видимом свете, потому что они холодные, закрыты облаками пыли или потому, что их свет был растянут в сторону более красных длин волн из-за расширения пространства. во время долгого пути света из ранней Вселенной.
Проект
VISTA проводит обзоры южного неба в ближнем инфракрасном диапазоне. Такие обзоры должны давать прямые научные результаты и помогать выбирать объекты для дальнейших исследований с помощью больших телескопов. Есть два связанных проекта: широкоугольная камера (WFCAM) на инфракрасном телескопе Соединенного Королевства на Гавайях выполняет инфракрасные исследования северного неба, а обзорный телескоп VLT в Чили выполняет обзоры южного неба в видимом свете.
.jpg)
Проект был инициирован в 1999 году консорциумом VISTA из 18 университетов Соединенного Королевства (UK), который получил финансирование из совместного инфраструктурного фонда правительства Великобритании и дальнейшее финансирование от Совета по исследованиям физики элементарных частиц и астрономии . Стоимость проекта оценивается в 46 миллионов евро (36 миллионов фунтов стерлингов).
После рассмотрения нескольких объектов в Чили , консорциум выбрал Паранал обсерваторию в Европейской южной обсерватории (ESO), а именно вторичный пик 1500 м от Very Large Telescope (VLT). Консорциум выбрал Центр астрономических технологий Великобритании, который возьмет на себя техническую ответственность за проектирование и строительство телескопа. Два года спустя - в 2002 году - к ESO присоединилась Великобритания, и VISTA стала натуральным компонентом вступительного взноса. Затем консорциум завершил строительство и ввод в эксплуатацию телескопа, а Совет по науке и технологиям - от имени Великобритании - передал телескоп ESO для пользы астрономов во всех странах-членах.
Обзоры VISTA
Научные цели обзоров VISTA, которые начались в 2010 году, включают многие из наиболее интересных проблем современной астрофизики, начиная от природы темной энергии и заканчивая угрозой сближения с Землей астероидов.
VISTA проводит шесть крупных общественных исследований: UltraVISTA, VISTA Kilo-Degree Infrared Galaxy Survey (VIKING), VISTA Magellanic Survey (VMC), VISTA Variables in the Via Lactea (VVV), VISTA Hemisphere Survey (VHS), VISTA Deep. Обзор внегалактических наблюдений (ВИДЕО). Они займут большую часть времени наблюдений в первые пять лет работы телескопа. Обзоры охватывают разные области неба на разной глубине, чтобы ответить на широкий круг научных вопросов. Более подробную информацию о каждом из опросов VISTA можно найти на веб-сайте ESO - VISTA Surveys и на веб-странице ESO - Public Surveys Projects .
Наука с VISTA
Поскольку VISTA - это большой телескоп с большим полем обзора, он может как обнаруживать слабые источники, так и быстро покрывать обширные области неба. Каждое изображение VISTA захватывает участок неба, который примерно в десять раз превышает площадь полной Луны, и он может обнаруживать и каталогизировать объекты по всему южному небу с чувствительностью, в сорок раз большей, чем та, которая была достигнута с помощью более ранних инфракрасных обзоров неба, таких как как весьма успешное исследование всего неба на два микрона. Этот скачок в наблюдательной способности - сравнимый с увеличением чувствительности от невооруженного глаза до первого телескопа Галилея - откроет огромное количество новых объектов и позволит создать гораздо более полный перечень редких и экзотических объектов в южном небе.
Наблюдения VISTA поддержат исследования во многих астрономических областях. Ожидается, что в пределах нашей галактики VISTA найдет много новых коричневых карликов и сможет проверить идеи о природе темной материи. Одно обследование VISTA предназначено для поиска и изучения огромного количества переменных звезд в нашей галактике путем получения изображений одних и тех же участков неба в разное время. Используя данные VISTA, астрономы смогут нанести на карту структуру нашей галактики гораздо более детально, чем когда-либо прежде. Другой обзор VISTA будет посвящен изучению соседних с нами малых галактик, Магеллановых Облаков и их окружения. Данные VISTA также будут использоваться для создания трехмерной карты примерно 5% всей наблюдаемой Вселенной. В дальнейшем VISTA станет мощным инструментом для обнаружения удаленных квазаров и изучения эволюции галактик и скоплений галактик. Это поможет исследовать природу темной энергии, обнаруживая очень далекие скопления галактик. Инфракрасные измерения из астрономического обзора VVV были использованы для поддержки космической лестницы расстояний , а именно для обеспечения надежных расстояний до звездных скоплений и переменных звезд цефеид .
Подборка изображений VISTA
На первом опубликованном изображении (слева) показана туманность Пламя (NGC 2024), впечатляющее звездообразующее облако из газа и пыли в знакомом созвездии Ориона (Охотника) и его окрестностях. В видимом свете ядро объекта скрыто за толстыми облаками пыли, но изображение VISTA, полученное в инфракрасном диапазоне длин волн, может проникнуть сквозь темноту и выявить скопление горячих молодых звезд, спрятанное внутри. Широкое поле зрения камеры VISTA также фиксирует свечение NGC 2023 и призрачную форму знаменитой туманности Конская Голова.
Другие потрясающие Туманность изображения включают мнения VISTA о Туманности Ориона и туманность Лагуна . На картинке справа представлен широкоугольный вид туманности Ориона (Мессье 42), расположенной на расстоянии 1350 световых лет от Земли, сделанный с помощью инфракрасного обзорного телескопа VISTA в обсерватории ESO Паранал в Чили. Огромное поле зрения телескопа позволяет отобразить всю туманность и ее окружение на одном снимке, а его инфракрасное зрение также означает, что он может заглядывать глубоко в обычно скрытые пыльные области и обнаруживать любопытные выходки очень активных молодых звезд, похороненных там. . Слева (под снимком Пламенной туманности) видно изображение «Голубой лагуны» - это инфракрасное изображение, полученное в рамках обзора VVV. На нем изображен звездный питомник, называемый туманностью Лагуна (также известный как Мессье 8), который находится на расстоянии около 4000–5000 световых лет от нас в созвездии Стрельца (Лучника).
VISTA также может смотреть далеко за пределы нашей галактики. В примере слева (под изображением туманности Ориона) телескоп сделал семейную фотографию скопления галактик в созвездии Форнакса (Химическая печь). Широкое поле позволяет захватить множество галактик на одном изображении, включая яркую спиральную галактику с перемычкой NGC 1365 и большую эллиптическую галактику NGC 1399. Изображение было построено из изображений, полученных с помощью фильтров Z, J и Ks в ближней инфракрасной части изображения. спектр и захватил многие из членов кластера на одном изображении. В правом нижнем углу изображена элегантная спиральная галактика NGC 1365 с перемычкой, а слева - большая эллиптическая NGC 1399, окруженная роем слабых шаровых скоплений. Изображение имеет размер примерно 1 градус на 1,5 градуса, а общее время экспозиции составило 25 минут.
Технические подробности
Конструкция телескопа
Цель неоднократно изображения больших площадей неба на видя -ограниченное разрешение привели к уникальной оптической конструкции. Главное зеркало представляет собой вогнутый гиперболоид диаметром 4,1 м и фокусным расстоянием f / 1 . Зеркало имеет форму мениска толщиной 17 см с центральным отверстием 1,2 м для размещения камеры в фокусе Кассегрена . Он был отлит из церодура по Schott в Германии , а затем полирует и понял по ЛЗОСУ, Москва . Это самое большое зеркало такой формы и с таким коротким фокусным расстоянием; на полировку ушло 2 года, что оказалось дольше, чем предполагалось. Зеркало поддерживается рядом приводов (81 сзади и 24 по краю), которые позволяют управлять его формой с помощью компьютеров.
Вторичное зеркало представляет собой выпуклый гиперболоид диаметром 1,24 м. Комбинация двух гиперболических зеркал делает этот дизайн квази- Ричи-Кретьена . Комбинированное фокусное отношение составляет примерно f / 3, но качество изображения только двух зеркал будет плохим. Вторичное зеркало устанавливается на опоре гексапода, так что его положение , наклон и наклон также контролируются компьютером.
Инфракрасная камера была построена консорциумом, состоящим из Лаборатории Резерфорда Эпплтона , Центра астрономических технологий Великобритании и Даремского университета , и она является самой большой в мире, ее вес составляет почти три тонны. Телескоп и камера образуют единую оптическую конструкцию, поскольку три линзы коррекции поля в камере необходимы для проецирования сфокусированного изображения неба на детекторы.
Для инфракрасной камеры также жизненно важно блокировать тепловое излучение от телескопа и купола. Это достигается последовательностью охлаждаемых перегородок перед линзами корректора поля. Кроме того, размер вторичного зеркала меньше, чтобы детекторы краев не видели теплую структуру за краем первичного; это означает, что апертура, видимая любой точкой в плоскости изображения, составляет 3,7 м. Эта конструкция требует, чтобы вакуумный криостат камеры, который охлаждает детекторы, а также перегородки, был длиной более 2 м с передним окном диаметром 95 см. Колесо фильтров прямо перед детекторами позволяет выбирать определенный инфракрасный диапазон длин волн.
На площади, соответствующей диаметру 1,65 ° на небе, плоскость изображения имеет 16 массивов инфракрасных детекторов, каждый из которых имеет размер 2048x2048 пикселей размером 20 мкм, что соответствует в среднем 0,34 дюйма на небе. Фокусное расстояние 12,1 м сочетается с диафрагма 3,7 м с фокусным отношением 3,26. Матрицы разделены на 90% своей ширины в одном направлении и чуть менее 50% в другом направлении. Таким образом, однократная экспозиция соответствует пятнистому "отпечатку лапы" "на небе. Чтобы заполнить пробелы и получить обычное изображение, по крайней мере, шесть смещенных отпечатков лапы должны быть объединены в" плитку ", которая тогда составляет 1,5 ° на 1,0 °. Плоскость изображения камеры также имеет детекторы волнового фронта используется для управления формой главного зеркала, положением и углом наклона / наклона вторичного зеркала ( активная оптика ). Это компенсирует изгиб и обеспечивает сфокусированное изображение на всех высотах .
Вершина холма, на которой находится ВИСТА, была сглажена для возведения ограждающего корпуса и вспомогательного здания. Вспомогательное здание включает в себя оборудование для мытья, зачистки и нанесения покрытия на главное зеркало. Покрытие может быть из алюминия или обычно из защищенного серебра для улучшения характеристик инфракрасного излучения. Неподвижное основание корпуса поддерживает вращающийся стальной купол. Две раздвижные двери образуют прорезь купола. Дополнительные купольные панели могут быть открыты для увеличения вентиляции, а ветрозащитный экран может быть развернут, чтобы закрыть части щели. Днем в куполе поддерживается ночная температура.
Работа и поток данных
По завершении телескоп был передан ESO, которое выбрало шесть открытых съемок для VISTA, занимающих 75% доступного времени для наблюдений. Собственные исследования, которые займут оставшееся время, предлагаются ESO, которое внесет утвержденные предложения для наблюдения. Наблюдения проводятся операторами обсерватории Паранал удаленно от диспетчерского пункта VLT .
Комбинация большой матрицы детекторов и коротких и частых экспозиций, необходимых для инфракрасных волн, обеспечивает высокую скорость передачи данных - 200–300 ГБ за ночь. Быстрый просмотр в обсерватории Паранал будет использоваться для ежедневного контроля качества, но основной поток данных - это передача необработанных данных в штаб-квартиру ESO в Гархинге, недалеко от Мюнхена , Германия , для загрузки в архив данных. Пользователи могут извлекать отпечатки лап (см. Выше) и пропускать их через калибровочный конвейер для удаления инструментальных артефактов и калибровки астрометрии и фотометрии. Архивные данные также будут скопированы в систему потока данных VISTA в Великобритании, где отпечатки лап будут объединены в плитки (см. Выше) и где из них будут подготовлены исходные каталоги.
Смотрите также
- Список крупнейших инфракрасных телескопов
- Обзорный телескоп VLT
- Очень большой телескоп
- Европейская южная обсерватория
Примечания и ссылки
дальнейшее чтение
- " Обзорные телескопы ESO ". Европейская южная обсерватория . Проверено 23 сентября 2009 года.
- " VISTA - Обзорный телескоп видимого и инфракрасного диапазона для астрономии ". Европейская южная обсерватория . Проверено 23 сентября 2009 года.
- " VISTA: Начинает работу новаторский новый обзорный телескоп ". Пресс-релиз ESO 49/09, 11 декабря 2009 г. Проверено 11 декабря 2009 г. Включает несколько снимков телескопа или сделанных им.