Кіріспе

COSMOSOMAS – бұл 1-5 градус бұрыштық масштабтағы ғарыш микротолқынды фоның анизотропиясын және Галактикадан таралатын сәуле шығаруды зерттеуге арналған дөңгелек сканерлеу астрономиялық микротолқынды эксперимент. Ол 1998 жылы Испанияның Тенерифе қаласында орналасқан Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) институтында жобаланып, құрастырылды. Оның атауы «COSMOlogical Structures On Medium Angular Scales» деген сөздерден алынған, бұл CMB флуктуацияларына сілтеме жасайды. Бұл эксперимент алдыңғы Тенерифе экспериментінің тәжірибесінен туындады, үлкен сезімталдықпен кіші бұрыштық масштабтарға қадам басу қажеттігі болды. Эксперимент екі құралдан тұрады: COSMO15 (12,7, 14,7 және 16,3 ГГц жиілігінде үш арна) және COSMO11 (10,9 ГГц жиілігінде екі сызықтық поляризациялы қол). Екі құрал да айналмалы сканерлеу стратегиясын қолданады, оның құрамында 60 айналым/мин жылдамдықпен айналатын жазық айна бар, ол аспан сәулесін осінен тыс параболалық антеннаға бағыттайды. COSMO15 үшін оның мөлшері 1,8 м, ал COSMO11 үшін 2,4 м. Бұл антенналар сәулеленуді криогендік салқындатылған HEMT негізіндегі қабылдағыштарға шоғырландырады, олардың жұмыс температурасы 20K (253 C) және жиілік диапазоны COSMO11 үшін 10–12 ГГц, ал COSMO15 үшін 12–18 ГГц. COSMO15 құралында сигнал үш сүзгі жиынтығымен бөлінеді, бұл 13, 15 және 17 ГГц жиіліктерінде бір уақытта бақылауға мүмкіндік береді. Осылайша, осы жиіліктерде күн сайын төрт 1 градус ажыратымдылықтағы аспан карталары жасалады, олар тік көтерілу бойынша толық және 20 градусқа дейін төмендеуді қамтиды. Бұл эксперименттен алынған ең маңызды нәтиже – Персей молекулалық бұлтында «айналатын шаңның» ең анық анықталуы. Бұл – секундына миллиардтаған рет айналатын өте кішкентай шаң бөлшектері. Егер олардың электр заряды асимметриялық болса, олар көптеген кішкентай дипольдік антенналар сияқты сәуле шығара алады. Бұл бұлт үлкен шаң бөлшектерінен жылулық сәуле шығару арқасында инфрақызыл толқын ұзындығында өте жарқын, бірақ осы типтегі шаңнан микротолқын ұзындығында өте аз сәуле шығару күтіледі. Оның орнына 22 ГГц жиілігінде орталанған сигналдың кең ауқымы байқалады, бұл күтілетін сигнал деңгейінен 50 есе жоғары.