's Werelds grootste digitale camera voor de sterrenkunde is klaar. Zodra de LSST-camera op zijn plaats zit op een telescoop in Chili, zal deze een ongekende hoeveelheid gegevens over ons heelal verzamelen en nieuwe inzichten opleveren over alles van donkere energie tot asteroïden. Na twintig jaar werk vieren wetenschappers en ingenieurs van het SLAC National Accelerator Laboratory van het Department of Energy en hun medewerkers de voltooiing van de LSST-camera.
Eenmaal gemonteerd op de Simonyi Survey Telescope van Vera C. Observatory, zal de 3200-megapixel camera onderzoekers helpen ons heelal met ongekende details te observeren. Tijdens zijn tien jaar durende Legacy Survey of Space and Time zal de LSST-camera een enorme schat aan gegevens over de zuidelijke nachthemel genereren die onderzoekers zullen verzamelen voor nieuwe inzichten in donkere energie, donkere materie, de veranderende nachthemel, de Melkweg en ons zonnestelsel. Vera C. Rubin Observatory wordt gezamenlijk gefinancierd door de U.S. National Science Foundation (NSF) en het U.S. Department of Energy (DOE), en is een programma van NSF NOIRLab, dat samen met SLAC Rubin zal exploiteren. "Met de voltooiing van de unieke LSST-camera bij SLAC en de aanstaande integratie met de rest van de systemen van Rubin Observatory in Chili, zullen we binnenkort beginnen met de productie van de grootste film aller tijden en de meest informatieve kaart van de nachtelijke hemel ooit samengesteld," zei directeur van Rubin Observatory Construction en professor Željko Ivezić van de Universiteit van Washington.
Om dat doel te bereiken, bouwden het SLAC-team en zijn partners de grootste digitale camera ooit gemaakt voor astronomie. De camera is ongeveer zo groot als een kleine auto en weegt ongeveer 3000 kilogram en de frontlens heeft een diameter van meer dan 1,5 meter - de grootste lens die ooit voor dit doel is gemaakt. Een andere lens, die 90 centimeter breed is, moest speciaal worden ontworpen om de vacuümkamer af te sluiten waarin het enorme brandvlak van de camera is geplaatst. Dat brandvlak bestaat uit 201 afzonderlijke, speciaal ontworpen CCD-sensoren en is zo plat dat het oppervlak niet meer varieert dan een tiende van de breedte van een menselijke haar. De pixels zelf zijn slechts 0,01 mm (10 micron) breed.
Toch is de belangrijkste eigenschap van de camera het vermogen om details vast te leggen over een ongekend gezichtsveld. Het is zo groot dat er honderden ultra-high-definition TV's nodig zouden zijn om slechts één van de beelden op ware grootte weer te geven. "De beelden zijn zo gedetailleerd dat een golfbal vanaf een afstand van 25 kilometer zichtbaar is, terwijl een strook van de hemel zeven keer breder is dan de volle maan. Deze beelden, met miljarden sterren en sterrenstelsels, zullen helpen om de geheimen van het heelal te ontsluieren," zegt SLAC professor en Rubin Observatory Deputy Director en Camera Program Lead Aaron Roodman.
"En het wordt steeds belangrijker om die geheimen te onthullen", zegt Kathy Turner, programmamanager voor het Cosmic Frontier Program van het DOE. "Meer dan ooit vereist het uitbreiden van ons begrip van fundamentele fysica dat we verder het heelal in kijken. Met de LSST-camera als kern zal Rubin Observatory dieper dan ooit tevoren in de kosmos duiken en helpen een aantal van de moeilijkste en belangrijkste vragen in de huidige fysica te beantwoorden."
Foto: C. Smith/SLAC National Accelerator Laboratory
Nu de LSST-camera klaar is en grondig is getest in SLAC, zal hij worden ingepakt en verscheept naar Chili en 2737 meter de Cerro Pachón in de Andes op worden gereden, waar hij later dit jaar op de Simonyi Survey Telescope zal worden gehesen. "Rubin Observatory Operations is erg enthousiast over het feit dat het constructieteam deze belangrijke mijlpaal bijna heeft voltooid," zegt Bob Blum, directeur Operations van Vera C. Rubin Observatory. "In combinatie met de voortgang van het coaten van de primaire spiegel, brengt dit ons vol vertrouwen en veel dichter bij de start van de Legacy Survey of Space and Time. Het gaat gebeuren."
Het belangrijkste doel van de LSST-camera is het in kaart brengen van de posities en het meten van de helderheid van een enorm aantal nachthemelobjecten. Uit de robuuste catalogus die Rubin samenstelt, kunnen onderzoekers een schat aan informatie afleiden. Misschien wel het meest opvallend is dat de LSST-camera zal zoeken naar tekenen van zwakke gravitationele lensing, wanneer massieve sterrenstelsels het licht van verder weg gelegen achtergrondstelsels subtiel afbuigen. Zwakke lensvorming helpt astronomen bij het bestuderen van de verdeling van massa in het heelal en hoe die in de loop der tijd is veranderd.
Wetenschappers willen ook patronen in de verdeling van sterrenstelsels bestuderen en hoe die in de loop van de tijd zijn veranderd, clusters van donkere materie identificeren en supernovae opsporen, wat allemaal kan helpen om donkere materie en donkere energie beter te begrijpen. Nog dichter bij huis hopen onderzoekers een veel grondigere telling te maken van de vele kleine objecten in ons zonnestelsel, wat kan leiden tot een nieuw begrip van hoe ons zonnestelsel is gevormd en misschien kan helpen bij het identificeren van bedreigingen van asteroïden die iets te dicht bij de aarde komen.
Met de LSST-camera verwachten onderzoekers een veel gedetailleerder inzicht te krijgen in ons heelal, met inzichten in de structuur en evolutie ervan en in de aard van objecten in het heelal.
Tot de partnerlaboratoria die expertise en technologie hebben bijgedragen, behoren Brookhaven National Laboratory, dat de digitale sensorarray van de camera heeft gebouwd, Lawrence Livermore National Laboratory, dat samen met industriële partners lenzen voor de camera heeft ontworpen en gebouwd, en het National Institute of Nuclear and Particle Physics van het National Center for Scientific Research (IN2P3/CNRS) in Frankrijk, dat heeft bijgedragen aan het sensor- en elektronicaontwerp en het filteruitwisselingssysteem van de camera heeft gebouwd, waardoor de camera zich kan richten op zes afzonderlijke lichtbanden van ultraviolet tot infrarood.
Meer informatie
NSF NOIRLab (U.S. National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), het Amerikaanse centrum voor optische-infraroodsterrenkunde op de grond, beheert het centrum voor optische-infraroodsterrenkunde op de grond, beheert het International Gemini Observatory (een faciliteit van NSF, NRC-Canada, ANID-Chili, MCTIC-Brazilië, MINCyT-Argentinië, en KASI-Republiek Korea), Kitt Peak National Observatory (KPNO), Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), het Community Science and Data Center (CSDC), en Vera C. Rubin Observatory (beheerd in samenwerking met het SLAC National Accelerator Laboratory van het Ministerie van Energie). Het wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) onder een samenwerkingsovereenkomst met NSF en heeft zijn hoofdkwartier in Tucson, Arizona. De astronomische gemeenschap is vereerd dat ze de kans krijgt om astronomisch onderzoek uit te voeren op I'oligam Du'ag (Kitt Peak) in Arizona, op Maunakea in Hawaï en op Cerro Tololo en Cerro Pachón in Chili. We erkennen en erkennen de zeer belangrijke culturele rol en eerbied die deze sites hebben voor respectievelijk de Tohono O'odham Nation, de inheemse Hawaïaanse gemeenschap en de lokale gemeenschappen in Chili.
Vera C. Rubin Observatory is een federaal project dat gezamenlijk wordt gefinancierd door de National Science Foundation (NSF) en het Department of Energy (DOE) Office of Science, waarbij de eerste financiering voor de bouw afkomstig was van particuliere donaties via de LSST Discovery Alliance. Het door NSF gefinancierde Rubin Observatory Project Office voor de bouw werd opgericht als een operationeel centrum onder het beheer van de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA). De door DOE gefinancierde bouw van de LSST-camera van Rubin Observatory wordt beheerd door SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC).
Bron: NOIRLab
