Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Этот список представляет собой компиляцию экспериментов, измеряющих анизотропию и поляризацию космического микроволнового фонового излучения (КМФ) с момента первого обнаружения КМФ Пензиасом и Уилсоном в 1964 году. С момента первого наблюдения в 1964 году Пензиасом и Уилсоном было проведено множество экспериментов для измерения анизотропии и поляризации КМФ. Эти эксперименты включают в себя как наземные, так и высотные (на воздушных шарах) и космические установки. Среди заметных экспериментов в этом списке – COBE, впервые обнаруживший температурные анизотропии КМФ и показавший, что он имеет спектр абсолютно черного тела; DASI, впервые зарегистрировавший сигнал поляризации КМФ; WMAP; и космический аппарат "Планк", создавший самую высокоразрешающую карту неба на сегодняшний день, включающую как температурные анизотропии, так и сигналы поляризации. Современные научные цели наблюдений КМФ включают точное измерение гравитационного линзирования, которое может ограничить массу нейтрино, и измерение B-моды поляризации как потенциальное свидетельство космической инфляции.
none
Конструкция экспериментов по исследованию космического микроволнового фона. Эксперименты обычно используют сложные криогенные системы для охлаждения усилителей. Часто эксперименты представляют собой интерферометры, которые измеряют лишь пространственные флуктуации сигналов на небе и нечувствительны к среднему фоновому излучению 2,7 К. Для минимизации ложных сигналов микроволновая оптика обычно использует сложные линзы и волноводы. Наконец, в наземных (и в некоторой степени, высотных) установках вода и кислород в атмосфере излучают и поглощают микроволновое излучение. Даже на частотах с высокой прозрачностью атмосферы, атмосферное излучение вносит вклад в фотонный шум, ограничивающий чувствительность эксперимента. Поэтому исследования КМФ используют как высотные и космические установки, так и сухие высокогорные районы, такие как чилийские Анды и Южный полюс.
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.
Космические микроволновые эксперименты
Ниже приведен неполный перечень прошлых, текущих и запланированных экспериментов с КМБ. Указываются название, годы начала и окончания каждого эксперимента, а затем основа эксперимента — космический, на воздушном шаре или наземный — и местоположение, где это уместно. Приведены используемые частоты и технологии усилителей и детекторов, а также основные цели экспериментов.
The list below consists of a partial list of past, current and planned CMB experiments. The name, start and end years of each experiment are given, followed by the basis of the experiment—whether space, balloon or ground based—and the location where appropriate. The frequency and amplifier technologies used are given, as is the main targets of the experiments. Image Name Start End Basis Location Frequency (GHz) Detector technology Targets References Advanced Cosmic Microwave Explorer (ACME)Also HACME: HEMT+ACME 1988 1996 Ground South Pole 26–35; 38–45 HEMT Temperature anisotropies Antarctic Plateau Anisotropy Chasing Experiment (APACHE) 1995 1996 Ground Antarctic 100, 150, 250 Bolometer Temperature anisotropies Atacama B Mode Search (ABS) 2012 2014 Ground Chile: Atacama Desert 145 Bolometer Polarization Atacama Cosmology Telescope (ACT) 2008 2022 Ground Chile: Atacama Desert 148, 218, 277 Bolometer Small scale temperature and polarization anisotropies BICEP2 2009 2012 Ground South Pole 150 Bolometer Degree scale B mode polarization. Keck Array 2010 Ground South Pole 95, 150, 220 Bolometer Degree scale B mode polarization. Balloon borne Radiometers for Sky Polarisation Observations (BaR SPoRT) Cancelled — Balloon 32, 90 Polarizer / OMT Clover Cancelled — Ground 97, 150, 230 Bolometer Cancelled experiment to measure the small scale fluctuations and to search for B mode polarization. Cosmic Anisotropy Polarization Mapper (CAPMAP) 2002 2008 Ground Crawford Hill Telescope, New Jersey 40, 90 MMIC/HEMT Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) 2015 — Ground Llano de Chajnantor Observatory, Chile 40, 90, 150, 220 TES Bolometer B mode polarization signal at multipoles from 2 to 100 Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER) Future — Balloon 200, 270, 350, 800 TES bolometers B mode polarization signal COSMOSOMAS 1998 2007 Ground Teide Observatory, Tenerife, Spain 10 18 HEMT Circular scanning experiments for CMB and foregrounds Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1993 Space Earth orbit 31.5, 53, 90 (DMR) Temperature anisotropies; frequency power spectrum; solar system and galactic dust foregrounds. Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1990 Space Earth orbit 68 3000 200 frequencies (FIRAS) Bolometers CMB Spectrum; CMB Temperature; CIB spectrum; Temperature anisotropies; frequency power spectrum; solar system and galactic dust foregrounds. COMPASS 2001 2001 Ground Pine Bluff, Wisconsin 26 to 36 HEMT Polarization on degree angular scales Cosmological Gene (CG) 1999 2009 Ground RATAN 600, Caucasus, Russia 0.6 to 32 HEMT Degree Angular Scale Interferometer (DASI) 1999 2003 Ground South Pole 26 36 HEMT Temperature and polarization anisotropy on degree angular scales Far Infra Red Survey (FIRS) 1989 1989 Balloon National Scientific Balloon Facility, Fort Sumner, New Mexico 170 680 Bolometer Temperature anisotropy on large angular scales. KU band Polarization IDentifier (KUPID) 2003 — Ground Crawford Hill Telescope, New Jersey 12 18 HEMT Medium Scale Anisotropy Measurement (MSAM) 1992 1997 Balloon 150 650 Bolometer Millimeter Wave Bolometric Interferometer (MBI B) Future — Ground 90 Bolometer Polarization Observations of Large Angular Regions (POLAR) 2000 2000 Ground Pine Bluff, Wisconsin, USA 26 46 HEMT Polarization at large angular scales POLARBEAR 2012 — Ground Chajnantor plateau (Chile) 150 Antenna coupled TES CMB Polarization. Primordial and lensed B modes. QMAP 1996 1996 Balloon 30 140 HEMT / SIS QUaD 2005 2007 Ground South Pole 100, 150 Bolometer Polarization at intermediate angular scale RELIKT 1 1983 1984 Space Earth orbit 37 Temperature anisotropies Sky Polarization Observatory (SPOrt) Cancelled — Space International Space Station 22 90 Polarization Very Small Array 2002 2008 Ground Tenerife 26 36 Interferometer / HEMT Intermediate and small scale fluctuations in small regions of the sky. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 2001 2010 Space Lagrange 2 23 94 HEMT Temperature anisotropies; Polarization Planck 2009 2013 Space Lagrange 2 30 857 HEMT / Bolometer Temperature and polarization anisotropies; foregrounds
Название эксперимента Начало Окончание Основа Местоположение Частота (ГГц) Технология детектора Цели Ссылки
Advanced Cosmic Microwave Explorer (ACME) Также HACME: HEMT+ACME 1988 1996 Наземный Южный полюс 26–35; 38–45 HEMT Температурные анизотропии
Antarctic Plateau Anisotropy Chasing Experiment (APACHE) 1995 1996 Наземный Антарктика 100, 150, 250 Болометр Температурные анизотропии
Atacama B Mode Search (ABS) 2012 2014 Наземный Чили: Пустыня Атакама 145 Болометр Поляризация
Atacama Cosmology Telescope (ACT) 2008 2022 Наземный Чили: Пустыня Атакама 148, 218, 277 Болометр Малый масштаб температуры и поляризации анизотропии
BICEP2 2009 2012 Наземный Южный полюс 150 Болометр Поляризация в режиме B
Keck Array 2010 – Наземный Южный полюс 95, 150, 220 Болометр Поляризация в режиме B
Balloon borne Radiometers for Sky Polarisation Observations (BaR SPoRT) Отменен – На воздушном шаре – 32, 90 Поляризатор / OMT –
Clover Отменен – Наземный – 97, 150, 230 Болометр Отмененный эксперимент для измерения флуктуаций в малом масштабе и поиска поляризации в режиме B
Cosmic Anisotropy Polarization Mapper (CAPMAP) 2002 2008 Наземный Телескоп Кроуфорд-Хилл, Нью-Джерси 40, 90 MMIC/HEMT –
Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) 2015 – Наземный Обсерватория Льяно-де-Чайнантор, Чили 40, 90, 150, 220 TES Болометр Поляризационный сигнал в режиме B на многополюсах от 2 до 100
Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER) Будущее – На воздушном шаре – 200, 270, 350, 800 TES Болометры Поляризационный сигнал в режиме B
COSMOSOMAS 1998 2007 Наземный Обсерватория Тейде, Тенерифе, Испания 10–18 HEMT Эксперименты кругового сканирования для КМБ и переднего плана
Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1993 Космический Орбита Земли 31.5, 53, 90 (DMR) – Температурные анизотропии; спектр мощности; частота; солнечная система и галактическая пыль на переднем плане
Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1990 Космический Орбита Земли 68–3000 (FIRAS) Болометры Спектр КМБ; температура КМБ; спектр CIB; температурные анизотропии; спектр мощности частоты; солнечная система и галактическая пыль на переднем плане
COMPASS 2001 2001 Наземный Пайн-Блафф, Висконсин 26–36 HEMT Поляризация на градусных угловых масштабах
Cosmological Gene (CG) 1999 2009 Наземный РАТАН-600, Кавказ, Россия 0.6–32 HEMT –
Degree Angular Scale Interferometer (DASI) 1999 2003 Наземный Южный полюс 26–36 HEMT Температура и поляризация анизотропии на градусных угловых масштабах
Far Infra Red Survey (FIRS) 1989 1989 На воздушном шаре Национальный научный центр воздушных шаров, Форт-Самнер, Нью-Мексико 170–680 Болометр Температурная анизотропия на больших угловых масштабах
KU band Polarization IDentifier (KUPID) 2003 – Наземный Телескоп Кроуфорд-Хилл, Нью-Джерси 12–18 HEMT –
Medium Scale Anisotropy Measurement (MSAM) 1992 1997 На воздушном шаре – 150–650 Болометр –
Millimeter Wave Bolometric Interferometer (MBI B) Будущее – Наземный – 90 Болометр –
Polarization Observations of Large Angular Regions (POLAR) 2000 2000 Наземный Пайн-Блафф, Висконсин, США 26–46 HEMT Поляризация на больших угловых масштабах
POLARBEAR 2012 – Наземный Плато Чайнантор (Чили) 150 Антенны, соединенные TES Поляризация КМБ. Первичный и линзированный режимы B
QMAP 1996 1996 На воздушном шаре – 30–140 HEMT / SIS –
QUaD 2005 2007 Наземный Южный полюс 100, 150 Болометр Поляризация на промежуточном угловом масштабе
RELIKT 1 1983 1984 Космический Орбита Земли 37 – Температурные анизотропии
Sky Polarization Observatory (SPOrt) Отменен – Космический Международная космическая станция 22–90 – Поляризация
Very Small Array 2002 2008 Наземный Тенерифе 26–36 Интерферометр / HEMT Промежуточные и мелкие флуктуации в небольших областях неба
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 2001 2010 Космический Лагранж 2 23–94 HEMT Температурные анизотропии; Поляризация
Planck 2009 2013 Космический Лагранж 2 30–857 HEMT / Болометр Температурные и поляризационные анизотропии; передний план
The list below consists of a partial list of past, current and planned CMB experiments. The name, start and end years of each experiment are given, followed by the basis of the experiment—whether space, balloon or ground based—and the location where appropriate. The frequency and amplifier technologies used are given, as is the main targets of the experiments. Image Name Start End Basis Location Frequency (GHz) Detector technology Targets References Advanced Cosmic Microwave Explorer (ACME)Also HACME: HEMT+ACME 1988 1996 Ground South Pole 26–35; 38–45 HEMT Temperature anisotropies Antarctic Plateau Anisotropy Chasing Experiment (APACHE) 1995 1996 Ground Antarctic 100, 150, 250 Bolometer Temperature anisotropies Atacama B Mode Search (ABS) 2012 2014 Ground Chile: Atacama Desert 145 Bolometer Polarization Atacama Cosmology Telescope (ACT) 2008 2022 Ground Chile: Atacama Desert 148, 218, 277 Bolometer Small scale temperature and polarization anisotropies BICEP2 2009 2012 Ground South Pole 150 Bolometer Degree scale B mode polarization. Keck Array 2010 Ground South Pole 95, 150, 220 Bolometer Degree scale B mode polarization. Balloon borne Radiometers for Sky Polarisation Observations (BaR SPoRT) Cancelled — Balloon 32, 90 Polarizer / OMT Clover Cancelled — Ground 97, 150, 230 Bolometer Cancelled experiment to measure the small scale fluctuations and to search for B mode polarization. Cosmic Anisotropy Polarization Mapper (CAPMAP) 2002 2008 Ground Crawford Hill Telescope, New Jersey 40, 90 MMIC/HEMT Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) 2015 — Ground Llano de Chajnantor Observatory, Chile 40, 90, 150, 220 TES Bolometer B mode polarization signal at multipoles from 2 to 100 Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER) Future — Balloon 200, 270, 350, 800 TES bolometers B mode polarization signal COSMOSOMAS 1998 2007 Ground Teide Observatory, Tenerife, Spain 10 18 HEMT Circular scanning experiments for CMB and foregrounds Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1993 Space Earth orbit 31.5, 53, 90 (DMR) Temperature anisotropies; frequency power spectrum; solar system and galactic dust foregrounds. Cosmic Background Explorer (COBE) 1989 1990 Space Earth orbit 68 3000 200 frequencies (FIRAS) Bolometers CMB Spectrum; CMB Temperature; CIB spectrum; Temperature anisotropies; frequency power spectrum; solar system and galactic dust foregrounds. COMPASS 2001 2001 Ground Pine Bluff, Wisconsin 26 to 36 HEMT Polarization on degree angular scales Cosmological Gene (CG) 1999 2009 Ground RATAN 600, Caucasus, Russia 0.6 to 32 HEMT Degree Angular Scale Interferometer (DASI) 1999 2003 Ground South Pole 26 36 HEMT Temperature and polarization anisotropy on degree angular scales Far Infra Red Survey (FIRS) 1989 1989 Balloon National Scientific Balloon Facility, Fort Sumner, New Mexico 170 680 Bolometer Temperature anisotropy on large angular scales. KU band Polarization IDentifier (KUPID) 2003 — Ground Crawford Hill Telescope, New Jersey 12 18 HEMT Medium Scale Anisotropy Measurement (MSAM) 1992 1997 Balloon 150 650 Bolometer Millimeter Wave Bolometric Interferometer (MBI B) Future — Ground 90 Bolometer Polarization Observations of Large Angular Regions (POLAR) 2000 2000 Ground Pine Bluff, Wisconsin, USA 26 46 HEMT Polarization at large angular scales POLARBEAR 2012 — Ground Chajnantor plateau (Chile) 150 Antenna coupled TES CMB Polarization. Primordial and lensed B modes. QMAP 1996 1996 Balloon 30 140 HEMT / SIS QUaD 2005 2007 Ground South Pole 100, 150 Bolometer Polarization at intermediate angular scale RELIKT 1 1983 1984 Space Earth orbit 37 Temperature anisotropies Sky Polarization Observatory (SPOrt) Cancelled — Space International Space Station 22 90 Polarization Very Small Array 2002 2008 Ground Tenerife 26 36 Interferometer / HEMT Intermediate and small scale fluctuations in small regions of the sky. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 2001 2010 Space Lagrange 2 23 94 HEMT Temperature anisotropies; Polarization Planck 2009 2013 Space Lagrange 2 30 857 HEMT / Bolometer Temperature and polarization anisotropies; foregrounds