La Fábrica de Supernova Cercana, una colaboración internacional de astrónomos y astrofísicos, ha anunciado que SNIFS, el Espectrógrafo de Campo Integral de Supernova, logró la "primera luz" durante las primeras horas de la mañana del martes 8 de junio, cuando el nuevo instrumento adquirió su primer objetivo astronómico, una supernova Tipo Ia designada SN 2004ca. Las supernovas de tipo Ia son del tipo utilizado por los astrónomos para medir la expansión del universo.
El análisis de los datos iniciales, más una observación separada de la supernova recién descubierta SN 2004cr el domingo 20 de junio, ¿confirman que SNIFS? mientras todavía está en su fase de puesta en marcha? cumple con sus objetivos de diseño como una herramienta nueva y notable para observar supernovas.
SNIFS, que se montó recientemente en el telescopio de 2.2 metros de la Universidad de Hawái sobre Mauna Kea en la isla de Hawái, es un instrumento innovador diseñado para rastrear las idiosincrasias y distancias precisas de las supernovas Tipo Ia al obtener simultáneamente más de 200 espectros de cada objetivo. , su galaxia natal y el cielo nocturno cercano.
SNIFS es un elemento crucial en la Fábrica Internacional de Supernovas Cercanas (SNfactory), iniciada en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía. El objetivo de SNfactory es encontrar y estudiar más de 300 supernovas de Tipo Ia cercanas para reducir las incertidumbres sobre estas "velas estándar" astronómicas más importantes, cuya medición condujo al descubrimiento de que la tasa de expansión del universo está aumentando.
"Un mejor conocimiento de estos objetos extraordinariamente brillantes y extraordinariamente uniformes los hará aún mejores herramientas para medir el cosmos", dice el astrónomo Greg Aldering de la División de Física de Berkeley Lab, que dirige la colaboración de SNfactory. "Las supernovas de tipo Ia son la clave para comprender la misteriosa energía oscura que está causando que el universo se expanda cada vez más rápido".
El cuerpo del instrumento SNIFS fue construido por los colaboradores franceses de SNfactory, miembros del Laboratoire de Physique Nuclénea et de Haute Energies (LPNHE) en París, el Centre de Recherche Astronomique de Lyon (CRAL) y el Institut de Physique Nucl ? aire de Lyon (INPL), con el apoyo del Institut National de Physique Nucl? aire et de Physique des Particules (CNRS / IN2P3) y el Institut National des Sciences de l'Univers (CNRS / INSU). Berkeley Lab, con la ayuda de la Universidad de Yale, desarrolló las cámaras utilizadas para detectar la luz de SNIFS, mientras que la Universidad de Chicago desarrolló instrumentos para monitorear el rendimiento de SNIFS.
El instrumento SNIFS produce un espectro en cada posición dentro de una región de seis por seis segundos de arco alrededor de la supernova objetivo, incluida su galaxia local y el cielo circundante, mediante el uso de una "unidad de campo integral" que consiste en una serie de lentes individuales. La luz se extrae del campo de visión del telescopio mediante un pequeño prisma y se dirige a cámaras CCD astronómicas sensibles al azul o al rojo, de ocho megapíxeles. Juntas, estas cámaras recogen toda la luz óptica de cada supernova.
Una cámara de fotometría separada, que se ejecuta en paralelo con el espectrógrafo en condiciones de observación idénticas, permite corregir los espectros para variables como la delgada capa de nubes. Una cámara guía mantiene el espectrógrafo alineado con precisión en el objetivo midiendo la posición de una estrella guía dentro del campo de visión más amplio del telescopio una vez por segundo, ajustando el objetivo si es necesario.
Volado a Hilo en marzo y ensamblado en funcionamiento al nivel del mar, SNIFS fue desmontado, llevado a la cumbre de Mauna Kea de 4,245 metros (casi 14,000 pies) y reensamblado en el telescopio de 2,2 metros de la Universidad de Hawai el 6 de abril .
"Al nivel del mar nos aseguramos de que todo estuviera en orden y también ensayamos el montaje", dice Aldering. “Cuando llegas a 14,000 pies las cosas se ponen difíciles. Todos llevan una "lista tonta" para que no comiencen a hacer algo y luego se olviden de lo que era ".
Dos meses de ingeniería para alinear y calibrar el instrumento en el telescopio precedieron a la observación SNIFS de su primera nueva supernova Tipo Ia, SN 2004ca, el 8 de junio, en la constelación Cygnus, el cisne. Esto fue seguido por la observación de SN 2004cr en la constelación de Cefeo, el rey, el 20 de junio. En breve comenzarán las observaciones de rutina de las supernovas descubiertas por SNfactory.
"Ahora que SNIFS está en funcionamiento regular", dice Aldering, "nuestra vida diaria ha cambiado drásticamente". Después de años de planificación y reuniones de larga distancia, incluidas videoconferencias mensuales, “¿ha aumentado el nivel de actividad? todos los días tenemos que reaccionar instantáneamente a medida que nuestros nuevos datos de supernovas llegan ".
Un horario completo por delante
La estrategia de SNfactory tiene dos "tuberías", la primera es una búsqueda de supernova utilizando levantamientos de cielo de campo amplio automatizados. Los datos son proporcionados por la cámara QUEST-II de 160 megapíxeles, construida por la Universidad de Yale y la Universidad de Indiana y operada en el Observatorio Palomar por el grupo QUEST-II, así como por el equipo de Seguimiento de Asteroides Cercanos a la Tierra del Laboratorio de Propulsión a Chorro y el Instituto de California de California. Tecnología. La Red de Investigación y Educación de Alto Rendimiento transmite los datos al Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética (NERSC) en Berkeley Lab para la identificación de posibles candidatos a supernovas.
El candidato ideal es una supernova de Tipo Ia recientemente explotada que está lo suficientemente cerca como para medir con precisión su espectro y curva de luz (su brillo ascendente y descendente) pero lo suficientemente lejos como para estar "en el flujo suave del Hubble". lo que significa que su desplazamiento al rojo se debe principalmente a la expansión del universo solo, no afectado por el movimiento de su galaxia local a través del espacio.
La fase de búsqueda de SNfactory ha estado funcionando durante más de un año, aunque no a plena capacidad. "La búsqueda ahora irá a todo vapor", dice Aldering. "¿Tendremos algunos candidatos cada noche del año? más que toda la tasa de descubrimiento mundial actual ".
SNIFS está montado en el telescopio de 2.2 metros de la Universidad de Hawái sobre Mauna Kea en la isla de Hawái.
La segunda tubería de SNfactory pasa los candidatos de búsqueda a SNIFS, donde se determinan el tipo y el desplazamiento al rojo de cada supernova y se seleccionan y programan los más prometedores para un estudio más detallado. ¿La SNfactory utiliza el telescopio de la Universidad de Hawái tres veces por semana durante media noche? la mitad comenzando a la medianoche, como cortesía para los observadores locales? con SNIFS disponible para otros proyectos en otros momentos.
Eventualmente, SNIFS funcionará de manera totalmente automática. El control remoto del telescopio y el espectrógrafo se realizó por primera vez desde Hilo, Hawai, y ahora se realiza desde Berkeley Lab y Francia.
SNIFS puede determinar las características físicas específicas de un Tipo Ia dado, incluyendo, por ejemplo, si es inusualmente energético o cuánto su luz pudo haber sido atenuada por el polvo en su galaxia local. Estos detalles espectrográficos y fotométricos sin paralelo permiten aprovechar una característica única de las supernovas de tipo Ia: que "se pueden calibrar individualmente, no simplemente estadísticamente", dice Aldering. "Podremos medir la luminosidad con confianza. Conociendo la luminosidad, podemos decirle la distancia con precisión ".
Al recopilar grandes cantidades de supernovas de Tipo Ia en el flujo del Hubble, los científicos de SNfactory podrán precisar el extremo de bajo desplazamiento hacia el rojo del diagrama de luminosidad hacia el desplazamiento hacia el rojo en el que se basan las medidas de la tasa de expansión del universo. Esto, más la comprensión detallada de los factores físicos que causan pequeñas variaciones en los espectros de Tipo Ia y las curvas de luz, mejorará la precisión de las mediciones de alto desplazamiento al rojo, cruciales para elegir entre los muchos modelos teóricos competitivos de la energía oscura.
Los miembros del equipo cercano de Supernova Factory incluyen a Greg Aldering, Peter Nugent, Saul Perlmutter, Lifan Wang, Brian C. Lee, Rollin Thomas, Richard Scalzo, Michael Wood-Vasey, Stewart Loken y James Siegrist de Berkeley Lab; Jean-Pierre Lemonnier, Arlette Pecontal, Emmanuel Pecontal, Christophe Bonnaud, Lionel Capoani, Dominique Dubet, Francois Heunault y Blandine Lantz del CRAL; Gerard Smadja, Emmanuel Gangler, Yannick Copin, Sebastien Bongard y Alain Castera de INPL; Reynald Pain, Pierre Antilogus, Pierre Astier, Etienne Barrelet, Gabriele Garavini, Sebastien Gilles, Luz-Angela Guevara, Didier Imbault, Claire Juramy y Daniel Vincent de LPNHE; y Rick Kessler y Ben Dilday de la Universidad de Chicago. Recientemente, el grupo de astrofísica de la Universidad de Yale, bajo el liderazgo de Charles Baltay, se ha unido a la Fábrica de Supernovas cercanas.
Berkeley Lab es un laboratorio nacional del Departamento de Energía de EE. UU. Ubicado en Berkeley, California. Realiza investigaciones científicas no clasificadas y es administrado por la Universidad de California. Visite nuestro sitio web en http://www.lbl.gov.
Fuente original: Comunicado de prensa de Berkeley Lab
