Кіріспе
Бұл тізім 1964 жылы Пензиас пен Уилсонның алғаш рет ғарыштық микротолқындық фондық сәулеленудің (CMB) анизотропиясын анықтағаннан бері, CMB анизотропиясы мен поляризациясын өлшеуге арналған эксперименттердің жинағы. 1964 жылы Пензиас пен Уилсонның алғашқы байқауынан бері CMB анизотропиясы мен поляризациясын өлшеу үшін әртүрлі эксперименттер жүргізілді. Оларға жердегі, аэростаттық және ғарышқа негізделген қабылдағыштар кіреді. Тізімдегі ең маңызды эксперименттердің кейбіреулері: CMB температуралық анизотропиясын алғаш рет анықтаған және оның қара дене спектріне ие екенін көрсеткен COBE; CMB-дан поляризациялық сигналды алғаш рет анықтаған DASI; WMAP; және температуралық анизотропия мен поляризациялық сигналдардың ең жоғары ажыратымдылыққа ие толық аспан картасын жасаған Planck ғарыш аппараты. Қазіргі кездегі CMB бақылауларының ғылыми мақсаттары: нейтрино массасын шектеуге мүмкіндік беретін гравитациялық линзаның нақты өлшемі, сондай-ақ ғарыштық инфляцияның ықтимал дәлелі ретінде B-режиміндегі поляризацияны өлшеуді қамтиды. Ғарыштық микротолқындық фонды зерттеу эксперименттері әдетте күрделі криогендік жүйелерді қолданады, олар күшейткіштерді салқын ұстауға арналған. Көптеген эксперименттер интерферометрлер болып табылады, олар аспандағы сигналдардың кеңістіктегі ауытқуларын ғана өлшейді және орташа 2,7 K фонға сезімтал емес. Жақын аралықтағы бұрыштарды азайту үшін микротолқынды оптика көбінесе күрделі линзалар мен таратқыш мүйіздерді пайдаланады. Соңында, жердегі (және белгілі бір деңгейде, аэростаттық) құралдарда атмосферадағы су мен оттегі микротолқындық сәулеленуді шығарады және сіңіреді. Тіпті атмосфералық өтімділік жоғары болған жағдайларда да, атмосфералық эмиссия эксперименттің сезімталдығын шектейтін фотондық шуға үлес қосады. Сондықтан CMB зерттеулері әуе және ғарышқа негізделген эксперименттерді, сондай-ақ Чили Анд таулары мен Оңтүстік полюс сияқты құрғақ, биік орналасқан жерлерді пайдаланады.
This list is a compilation of experiments measuring the cosmic microwave background (CMB) radiation anisotropies and polarization since the first detection of the CMB by Penzias and Wilson in 1964. There have been a variety of experiments to measure the CMB anisotropies and polarization since its first observation in 1964 by Penzias and Wilson. These include a mix of ground , balloon and space based receivers. Some notable experiments in the list are COBE, which first detected the temperature anisotropies of the CMB, and showed that it had a black body spectrum; DASI, which first detected the polarization signal from the CMB; WMAP; and the Planck spacecraft, which has produced the highest resolution all sky map to date of both the temperature anisotropies and polarization signals. Current scientific goals for CMB observation include precise measurement of gravitational lensing, which can constrain the mass of the neutrino; and measurement of B mode polarization as possible evidence for cosmic inflation. The design of cosmic microwave background experiments Experiments generally use elaborate cryogenic systems to keep the amplifiers cool. Often, experiments are interferometers which only measure the spatial fluctuations in signals on the sky, and are insensitive to the average 2.7 K background. To minimize side lobes, microwave optics usually utilize elaborate lenses and feed horns. Finally, in ground based (and, to an extent, balloon based) instruments, water and oxygen in the atmosphere emit and absorb microwave radiation. Even at frequencies where the atmospheric transmission is high, atmospheric emission contributes photon noise that limits the sensitivity of an experiment. CMB research therefore uses of air and space borne experiments, as well as dry, high altitude locations such as the Chilean Andes and the South Pole.
Космикалық микротолқынды фондық эксперименттер
Төмендегі тізім өткен, қазіргі және жоспарланған КМБ эксперименттерінің ішінара тізімін қамтиды. Әр эксперименттің атауы, басталған және аяқталған жылдары, одан кейін эксперименттің негізі – ғарыш, шар немесе жер бетінде – және орындылығы бойынша жері көрсетіледі. Пайдаланылатын жиілік және күшейткіш технологиялары, сондай-ақ эксперименттердің негізгі мақсаттары көрсетілген. Эксперимент атауы Басталу Аяқталу Негізі Орналасу Жиілігі (ГГц) Детектор технологиясы Мақсаттары Сілтемелер Advanced Cosmic Microwave Explorer (ACME) Сондай-ақ HACME: HEMT+ACME 1988 1996 Жердің Оңтүстік полюсі 26–35; 38–45 HEMT Температура анизотропиясы Antarctic Plateau Anisotropy Chasing Experiment (APACHE) 1995 1996 Жер Антарктика 100, 150, 250 Болометр Температура анизотропиясы Atacama B Mode Search (ABS) 2012 2014 Жер Чили: Атакама шөлі 145 Болометр Поляризация Atacama Cosmology Telescope (ACT) 2008 2022 Жер Чили: Атакама шөлі 148, 218, 277 Болометр Шағын масштабтағы температура және поляризация анизотропиясы BICEP2 2009 2012 Жердің Оңтүстік полюсі 150 Болометр Градус шкаласы B режиміндегі поляризация. Keck Array 2010 Жердің Оңтүстік полюсі 95, 150, 220 Болометр Градус шкаласы B режиміндегі поляризация. Balloon borne Radiometers for Sky Polarisation Observations (BaR SPoRT) Жою — Шар 32, 90 Поляризатор / OMT Clover Жою — Жер 97, 150, 230 Болометр Кіші масштабтағы ауытқуларды өлшеу және В режиміндегі поляризацияны іздеу эксперименті тоқтатылды. Cosmic Anisotropy Polarization Mapper (CAPMAP) 2002 2008 Жердегі Кроуфорд Хилл телескопы, Нью-Джерси 40, 90 MMIC/HEMT Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) 2015 — Жердегі Ллано-де-Чайнантор обсерваториясы, Чили 40, 90, 150, 220 TES Болометр B режиміндегі поляризациялық сигнал 2 мен 100 арасындағы көпполюстерде Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER) Болашақ — Шар 200, 270, 350, 800 TES болометрлері B режиміндегі поляризациялық сигнал COSMOSOMAS 1998 2007 Жердегі Тейд обсерваториясы, Тенерифе, Испания 10 18 HEMT КМБ және алдыңғы пландағы сканерлік тәжірибелер Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1993 Ғарыш Жер орбитасы 31.5, 53, 90 (DMR) Температура анизотропиясы; жиілік спектрі; күн жүйесі және галактикалық шаңның алдыңғы пландары. Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1990 Ғарыш Жер орбитасы 68 3000 200 жиілік (FIRAS) Болометрлер КМБ спектрі; КМБ температурасы; CIB спектрі; Температура анизотропиясы; жиілік спектрі; күн жүйесі мен галактикалық шаңның алдыңғы пландары. COMPASS 2001 2001 Жер Pine Bluff, Wisconsin 26–36 HEMT Градус бұрыштық масштабтарында поляризация Cosmological Gene (CG) 1999 2009 Жер RATAN 600, Кавказ, Ресей 0.6–32 HEMT Degree Angular Scale Interferometer (DASI) 1999 2003 Жердің Оңтүстік полюсі 26 36 HEMT Градус бұрыштық масштабтарында температура және поляризация анизотропиясы Far Infra Red Survey (FIRS) 1989 1989 Шар Ұлттық ғылыми баллондық қондырғысы, Форт Самнер, Нью-Мексико 170 680 Болометр Үлкен бұрыштық масштабтарда температура анизотропиясы. KU band Polarization IDentifier (KUPID) 2003 — Жердегі Кроуфорд Хилл телескопы 12 18 HEMT Medium Scale Anisotropy Measurement (MSAM) 1992 1997 Шар 150 650 Болометр Millimeter Wave Bolometric Interferometer (MBI B) Болашақ — Жердегі 90 Болометр Polarization Observations of Large Angular Regions (POLAR) 2000 2000 Жердегі Пайн Блафф, Висконсин, АҚШ 26 46 HEMT Үлкен бұрыштық масштабтарда поляризация POLARBEAR 2012 — Жердегі Чайнатор жазықтығы (Чили) 150 Антеннамен біріктірілген TES КМБ Поляризациясы. Бастапқы және линзалы B режимдері. QMAP 1996 1996 Шар 30 140 HEMT / SIS QUaD 2005 2007 Жердің Оңтүстік полюсі 100, 150 Болометр Аралық бұрыштық масштабта поляризация RELIKT 1 1983 1984 Ғарыш Жер орбитасы 37 Температура анизотропиясы Sky Polarization Observatory (SPOrt) Жою — Ғарыш Халықаралық ғарыш станциясы 22 90 Поляризация Very Small Array 2002 2008 Жердегі Тенерифе 26 36 Интерферометр / HEMT Аспанның шағын аймақтарындағы аралық және кіші масштабтағы ауытқулар. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 2001 2010 Ғарыш Лагранж 2 23 94 HEMT Температура анизотропиясы; Поляризация Planck 2009 2013 Ғарыш Лагранж 2 30 857 HEMT / Болометр Температура және поляризация анизотропиясы; алдыңғы пландар