Атакама шөліндегі APEX радиотелескопы: 5064 м биіктікте орналасқан, 0.2-1.5 мм толқындарды зерттейді, ALMA үшін нысандарды анықтайды. Астрономиялық зерттеулер.
Radio telescope in the Atacama desert, northern Chile
Атакама жол іздеуші эксперименті (APEX) – 3 еуропалық зерттеу институтының құрамында салынған және басқарылатын, Чилидің солтүстігіндегі Атакама шөліндегі Льяно-де-Чайнантор обсерваториясында орналасқан, теңіз деңгейінен 5064 метр биіктіктегі радиотелескоп. Негізгі табақтың диаметрі 12 метр, ол 264 алюминий панельден тұрады, олардың орташа беткі дәлдігі 17 микрометр (rms). Телескоп ресми түрде 2005 жылдың 25 қыркүйегінде ашылды. APEX телескопы – ALMA (Атакама Үлкен Миллиметрлік Массиві) обсерваториясы орналасқан жердегі ALMA прототипі антеннасының модификацияланған нұсқасы. APEX 0,2 мен 1,5 мм аралығындағы – инфрақызыл сәуле мен радио толқындар арасындағы – миллиметрлік толқын ұзындығында жұмыс істеуге және ALMA-ның егжей-тегжейлі зерттей алатын нысаналарын табуға арналған. Субмиллиметрлік астрономия суық, шаңды және алыстағы ғаламға терезе ашады, бірақ ғарыштан келетін әлсіз сигналдар Жер атмосферасындағы су буымен күшті сіңіріледі. Чайнантор осындай телескоп үшін таңдалды, өйткені бұл аймақ планетадағы ең құрғақ жерлердің бірі және Мауна-Кеадағы обсерваториялардан 750 метрден астам, ал Серро-Параналдағы Өте Үлкен Телескоптан (VLT) 2400 метр жоғары орналасқан. APEX – Макс Планк радиоастрономия институтының (MPIfR) (55%), Онсала ғарыш обсерваториясының (OSO, 13%) және Оңтүстік жарты шардағы астрономиялық зерттеулер жөніндегі Еуропалық ұйымның (ESO) (32%) бірлескен жобасы. Қазіргі таңда MPIfR-дің жеке жобасы болып табылады және ESO оны MPIfR атынан басқарады.
The Atacama Pathfinder Experiment (APEX) is a radio telescope 5,064 meters above sea level, at the Llano de Chajnantor Observatory in the Atacama desert in northern Chile, 50 km east of San Pedro de Atacama built and operated by 3 European research institutes. The main dish has a diameter of 12 m and consists of 264 aluminium panels with an average surface accuracy of 17 micrometres (rms). The telescope was officially inaugurated on September 25, 2005. The APEX telescope is a modified ALMA (Atacama Large Millimeter Array) prototype antenna and is at the site of the ALMA observatory. APEX is designed to work at sub millimetre wavelengths, in the 0.2 to 1.5 mm range — between infrared light and radio waves — and to find targets that ALMA will be able to study in greater detail. Submillimetre astronomy provides a window into the cold, dusty and distant Universe, but the faint signals from space are heavily absorbed by water vapour in the Earth's atmosphere. Chajnantor was chosen as the location for such a telescope because the region is one of the driest on the planet and is more than 750 m higher than the observatories on Mauna Kea and 2400 m higher than the Very Large Telescope (VLT) on Cerro Paranal. APEX was a collaboration between the Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) (55%), the Onsala Space Observatory (OSO, 13%), and the European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere ESO (32%). It is now a sole project of the MPIfR, hosted and operated by ESO on behalf of the MPIfR.
Ғылым
Субмиллиметрлік астрономия – астрономияда салыстырмалы түрде зерттелмеген жаңа шекара және таныс көзге көрінетін немесе инфрақызыл жарықта көруге болмайтын Ғайынатты ашады. Бұл "суық Ғайынатты" зерттеуге өте қолайлы: осы толқын ұзындығындағы жарық жұлдызаралық кеңістіктегі үлкен суық бұлттардан шығады, температурасы абсолюттік нөлден бірнеше он градусқа ғана жоғары. Астрономдар бұл жарықты молекулалық бұлттардағы химиялық және физикалық жағдайларды зерттеу үшін пайдаланады – жаңа жұлдыздар туып келе жатқан газдың және ғарыштық шаңның тығыз аймақтары. Көзге көрінетін жарықта Ғайынаттың бұл аймақтары көбінесе шаңның кесірінен қараңғы және бүркеленген болып көрінеді, бірақ миллиметрлік және субмиллиметрлік спектрдің бөлігінде жарқырап тұрады. Бұл толқын ұзындығы диапазоны Ғайынаттағы ең ерте және ең алыс галактикаларды зерттеу үшін де өте қолайлы, олардың жарығы осы ұзын толқын ұзындықтарына қарай қызылға ығысқан. APEX-тің соңғы байқаулары ғарышта сутек пероксидін алғаш рет табуға, массивті жас жұлдызды тығыз қоршаған шаңды дискінің алғашқы суретін алуға мүмкіндік берді, бұл массивті жұлдыздардың кішкентай жұлдыздар сияқты қалыптасатынының тікелей дәлелі, сондай-ақ өте алыс галактикадағы жұлдыз туып жатқан аймақтардың мөлшері мен жарқырауын тікелей өлшеуге әкелді. APEX Global mm VLBI желісіне және Event Horizon Telescope (EHT) жобасына да қатысады. EHT жобасы қара тесіктің алғашқы тікелей суретін жасады. 2012 жылдың мамыр айында APEX пен Гавайидегі SMA арасындағы 9386 км базалық сызықта 1,3 мм толқын ұзындығында 3C 279 квазарының анықталуы бұрыштық ажыратымдылық бойынша әлемдік рекордты орнатты: 28,6 микродоға секундтары. Барлық ESO және швед APEX деректері ESO мұрағатында сақталады. Бұл деректер стандартты ESO мұрағат ережелерін сақтайды, яғни олар жобаның басқарушы зерттеушісіне тапсырылғаннан кейін бір жыл өткен соң ғана көпшілікке қолжетімді болады.
Submillimetre astronomy is a relatively unexplored frontier in astronomy and reveals a Universe that cannot be seen in the more familiar visible or infrared light. It is ideal for studying the "cold Universe": light at these wavelengths shines from vast cold clouds in interstellar space, at temperatures only a few tens of degrees above absolute zero. Astronomers use this light to study the chemical and physical conditions in these molecular clouds — the dense regions of gas and cosmic dust where new stars are being born. Seen in visible light, these regions of the Universe are often dark and obscured due to the dust, but they shine brightly in the millimetre and submillimetre part of the spectrum. This wavelength range is also ideal for studying some of the earliest and most distant galaxies in the Universe, whose light has been redshifted into these longer wavelengths. Recent APEX observations lead to the first ever discovery of hydrogen peroxide in space, the first image of a dusty disc closely encircling a massive baby star, providing direct evidence that massive stars form in the same way as their smaller brethren, and the first direct measurements of the size and brightness of regions of star birth in a very distant galaxy. APEX is also involved in the Global mm VLBI Network and in the Event Horizon Telescope (EHT). The EHT project produced the first direct image of a black hole. The detection in May 2012 of the quasar 3C 279 at 1.3 mm wavelength on the 9386 km baseline between APEX and the SMA in Hawaii has set the world record in angular resolution: 28.6 micro arcseconds
All ESO and Swedish APEX data are stored in the ESO archive. These data follow the standard ESO archive rules, i. e., they become publicly available one year after they have been delivered to the principal investigator of the project.
Құралдар
APEX, оңтүстік жарты шарда жұмыс істейтін ең үлкен субмиллиметрлік толқын ұзындығындағы бір тәрелкелі телескоп, астрономдардың бақылауларында қолдануға арналған аспаптар жиынтығына ие, олардың маңыздысы – LABOCA, Үлкен APEX болометр камерасы. LABOCA субмиллиметрлік жарықты анықтау үшін өте сезімтал микрокалориметрлер тізімін пайдаланады. Шамамен 300 элементтен тұратын LABOCA 2007 жылы қолданысқа енгізілген кезде әлемдегі ең үлкен болометр камерасы болды. Әлсіз субмиллиметрлік сәулеленудің тудырған шағын температура өзгерістерін анықтау үшін болометрлер абсолюттік нөлден біршама жоғары температураға дейін (300 милликельвин – 272,85 градус Цельсий) дейін салқындатылады. LABOCA-ның жоғары сезімталдығы және кең көру бұрышы (11 доға минуты, толық Ай диаметрінің үштен бірі) оны субмиллиметрлік әлемді бейнелеу үшін құнды құралға айналдырады. APEX телескопы үш "қабылдағыш" кабинадан тұрады: Кассегрен, Насмит А және Насмит В.
APEX, the largest submillimetre wavelength single dish telescope operating in the southern hemisphere, has a suite of instruments for astronomers to use in their observations, a major one being LABOCA, the Large APEX Bolometer Camera. LABOCA uses an array of extremely sensitive micro calorimeters — known as bolometers — to detect submillimetre light. With almost 300 elements, at the time of commissioning in 2007 LABOCA has been the largest bolometer camera in the world. To be able to detect the tiny temperature changes caused by the faint submillimetre radiation, the bolometers are cooled to a fraction of a degree above absolute zero (300 millikelvins — minus 272.85 degrees Celsius). LABOCA's high sensitivity, together with its wide field of view (11 arcminutes, one third of the diameter of the full Moon), make it an invaluable tool for imaging the submillimetre Universe. The APEX telescope is made up of three "receiver" cabins: Cassegrain, Nasmyth A, and Nasmyth B.