Una cámara recientemente actualizada que incorpora sensores de luz desarrollados en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de los EE. UU. Berkeley Lab es ahora una de las mejores cámaras del planeta para estudiar el espacio exterior en longitudes de onda rojas que son demasiado rojas para el ojo humano.para ver.
Los objetos astronómicos muy distantes parecen mucho más rojos cuando se observan en la Tierra debido a un efecto conocido como desplazamiento al rojo, por lo que esta sensibilidad a la luz roja permite a la cámara detectar objetos a miles de millones de años luz de distancia.
La cámara ha comenzado su misión de dos años para inspeccionar rápidamente el cielo, acumulando imágenes de cientos de millones de galaxias y estrellas.
La cámara reconstruida, denominada Mosaic-3, se instaló en octubre en el telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak cerca de Tucson, Arizona. Examinará el cielo del norte en longitudes de onda infrarrojas de 850 nanómetros a 1 micrón, un rangoconocida como la "banda z"
Mosaic-3 capturará imágenes casi el doble de rápido que su cámara predecesora, y puede ver galaxias 10 veces más débiles que las detectadas en una encuesta anterior llamada Sloan Digital Sky Survey.
Mosaic-3 es el producto de una pequeña colaboración de científicos e ingenieros en Berkeley Lab, la Universidad de Yale y el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica NOAO.
Ayudará a explorar galaxias que pueden ser objeto de nuevas observaciones por parte de DESI, el instrumento espectroscópico de energía oscura, que está programado para instalarse en el telescopio Mayall en 2018.
DESI, que será construido por una colaboración dirigida por Berkeley Lab, producirá un mapa tridimensional del universo a una distancia de 12 mil millones de años luz. Al medir las velocidades de millones de galaxias y objetos extremadamente brillantes y distantesconocidos como quásares, DESI narrará la historia de expansión del universo con una precisión sin precedentes. Producirá una mejor comprensión de la "energía oscura", una forma misteriosa de energía que está haciendo que esta expansión universal se acelere.
La misión principal de Mosaic-3 es llevar a cabo una encuesta de aproximadamente un octavo del cielo 5,500 grados cuadrados. Esta encuesta, conocida como la Encuesta de Legado de Banda Z de Mayall MzLS, abarcará aproximadamente 220 noches de observacioneseste año y el próximo, y todos los datos de la cámara estarán disponibles de inmediato para el público. Durante las noches restantes, Mosaic-3 estará disponible para los astrónomos para otras investigaciones.
La encuesta de la banda z es solo una capa en la encuesta de galaxias que está localizando objetivos para DESI. Los datos de esta encuesta se combinan con los datos de otros telescopios para producir imágenes de galaxias en muchos colores, y los datos combinados serán públicamentepublicado dos veces al año en el sitio web de Legacy Survey.
La cámara Mosaic-3 es una actualización que trae nuevos sensores de vanguardia desarrollados en Berkeley Lab a una cámara existente de una década de antigüedad en el telescopio Mayall. El criostato un dispositivo utilizado para mantener una temperatura superfrío de esta cámara fuerestaurado para incorporar los nuevos sensores de luz, y los componentes electrónicos fueron reemplazados.
"Reconstruimos la cámara completa", dijo Charles Baltay, un profesor de física de Yale que supervisó el trabajo de la universidad en Mosaic-3. "Comenzamos a principios de febrero y lo entregamos en agosto, tuvimos que apresurarnos. Al principio, la gentedijo que no podíamos hacerlo tan rápido "
Añadió, "Mosaic-3 puede medir el mismo objeto en la mitad del tiempo en comparación con su predecesor. Nos permite hacer la encuesta de selección de objetivos a tiempo, lo mueve de imposible a cómodo".
El trozo de vidrio utilizado como filtro del Mosaic-3 para recolectar luz infrarroja parece perfectamente negro a simple vista pero transmite el 98 por ciento de la luz infrarroja entrante en las longitudes de onda que está escaneando.
Berkeley Lab suministró los dispositivos de carga acoplada CCD que capturan la luz y el sistema de lectura que traduce la luz en imágenes, y Yale fue responsable de los nuevos componentes mecánicos y software. David Rabinowitz en Yale supervisó el desarrollo del software, trabajando en estrecha colaboración conAstrónomos e ingenieros de NOAO.
Mosaic-3 está equipado con cuatro CCD, cada uno mide aproximadamente 6 pulgadas cuadradas y contiene 16 megapíxeles. Cada píxel en los CCD es aproximadamente 100 veces mayor en área que un píxel en un sensor de cámara de iPhone 6, y cada CCD Mosaic-3es aproximadamente 50 veces más grande en área que el sensor de la cámara del iPhone 6.
"Es realmente el poder de recolección de luz lo que importa", dijo Armin Karcher, ingeniero de diseño de Berkeley Lab que construyó un sistema de lectura compacto y flexible para la cámara.
El gran tamaño de píxel y el tamaño general del CCD son clave para reunir la luz, y el grosor de 0.5 milímetros de los CCD ayuda a los CCD a ver más profundamente en las longitudes de onda infrarrojas.
Steve Holland, un ingeniero de Berkeley Lab que inventó estos CCD sensibles al rojo, dijo que ya estaba involucrado en el diseño de CCD similares para el proyecto DESI cuando se lanzó Mosaic-3. "Fue fortuito", dijo.
Christopher Bebek, quien maneja el grupo CCD de Berkeley Lab y sirvió como enlace del laboratorio en el proyecto Mosaic-3, agregó: "Esto fue como un ensayo general para detectores y electrónica para DESI". Ahora se está produciendo un diseño CCD actualizado paraDESI, que requerirá 20 de estos CCD para su sistema de espectrógrafo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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