The Nearby Supernova Factory, uma colaboração internacional de astrônomos e astrofísicos, anunciou que o SNIFS, o Espectrógrafo de Campo Integral de Supernova, alcançou a "primeira luz" durante as primeiras horas da manhã de terça-feira, 8 de junho, quando o novo instrumento adquiriu seu primeiro alvo astronômico, uma supernova do tipo Ia designada SN 2004ca. As supernovas do tipo Ia são do tipo usada pelos astrônomos para medir a expansão do universo.
A análise dos dados iniciais, além de uma observação separada da recém-descoberta supernova SN 2004cr no domingo, 20 de junho, confirma que o SNIFS? enquanto ainda está em fase de comissionamento? está cumprindo seus objetivos de design como uma nova ferramenta notável para a observação de supernovas.
O SNIFS, recentemente montado no telescópio de 2,2 metros da Universidade do Havaí no topo de Mauna Kea, na ilha do Havaí, é um instrumento inovador projetado para rastrear as idiossincrasias e distâncias precisas das supernovas do tipo Ia, obtendo simultaneamente mais de 200 espectros de cada alvo , sua galáxia de origem e o céu noturno próximo.
O SNIFS é um elemento crucial na Fábrica Internacional de Supernovas Próximas (SNfactory), iniciada no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia. O objetivo do SNfactory é encontrar e estudar mais de 300 supernovas tipo Ia próximas, a fim de reduzir as incertezas sobre essas "velas padrão" astronômicas mais importantes, cuja medição levou à descoberta de que a taxa de expansão do universo está aumentando.
"O melhor conhecimento desses objetos extraordinariamente brilhantes e notavelmente uniformes os tornará ferramentas ainda melhores para medir o cosmos", diz o astrônomo Greg Aldering, da Divisão de Física do Berkeley Lab, que lidera a colaboração da SNfactory. "As supernovas do tipo Ia são a chave para entender a misteriosa energia escura que está fazendo com que o universo se expanda cada vez mais rápido."
O corpo do instrumento SNIFS foi construído pelos colaboradores franceses do SNfactory, membros do Laboratório de Física Nuclear e de Altas Energias (LPNHE) em Paris, o Centro de Pesquisa Astronômica de Lyon (CRAL) e o Institut de Physique Nucl aire de Lyon (INPL), apoiada pelo Instituto Nacional de Física Nuclear e de Física das Partículas (CNRS / IN2P3) e pelo Instituto Nacional de Ciências dos Universos (CNRS / INSU). O Berkeley Lab, com a ajuda da Universidade de Yale, desenvolveu as câmeras usadas para detectar a luz do SNIFS, enquanto a Universidade de Chicago desenvolveu instrumentos para monitorar o desempenho do SNIFS.
O instrumento SNIFS produz um espectro em cada posição dentro de uma região de seis por seis arco-segundos em torno da supernova alvo, incluindo sua galáxia local e o céu ao redor, usando uma "unidade de campo integral" que consiste em uma série de lentes individuais. A luz é extraída do campo de visão do telescópio por um pequeno prisma e direcionada para câmeras CCD astronômicas sensíveis ao azul ou ao vermelho, de oito megapixels. Juntas, essas câmeras coletam toda a luz óptica de cada supernova.
Uma câmera de fotometria separada, funcionando paralelamente ao espectrógrafo sob condições idênticas de observação, permite que os espectros sejam corrigidos para variáveis como fina cobertura de nuvens. Uma câmera guia mantém o espectrógrafo alinhado com precisão no alvo, medindo a posição de uma estrela guia dentro do campo de visão mais amplo do telescópio uma vez por segundo, ajustando a mira, se necessário.
Voado para Hilo em março e montado em ordem de trabalho ao nível do mar, o SNIFS foi desmontado, transportado para o cume de Mauna Kea com 4.245 metros (quase 14.000 pés) e remontado no telescópio de 2,2 metros da Universidade do Havaí em 6 de abril .
“Ao nível do mar, garantimos que tudo estava em ordem e também ensaiamos a montagem”, diz Aldering. “Quando você chega a 14.000 pés, as coisas ficam complicadas. Todo mundo carrega uma 'lista idiota' para não começar a fazer algo e depois esquecer o que era. ”
Dois meses de engenharia para alinhar e calibrar o instrumento no telescópio precederam a observação SNIFS de sua primeira nova nova supernova tipo Ia, SN 2004ca, em 8 de junho, na constelação Cygnus, o cisne. Isto foi seguido pela observação do SN 2004cr na constelação Cepheus, o rei, em 20 de junho. Observações de rotina de supernovas descobertas pelo SNfactory serão iniciadas.
"Agora que o SNIFS está em operação regular", diz Aldering, "nossa vida diária mudou drasticamente". Após anos de planejamento e reuniões de longa distância, incluindo videoconferências mensais, “o nível de atividade aumentou? todos os dias temos que reagir instantaneamente à medida que nossos novos dados de supernova chegam. ”
Uma programação completa pela frente
A estratégia SNfactory possui dois "pipelines", sendo o primeiro uma pesquisa de supernova usando pesquisas automáticas de céu amplo. Os dados são fornecidos pela câmera QUEST-II de 160 megapixels, construída pela Universidade de Yale e pela Universidade de Indiana e operada no Observatório Palomar pelo grupo QUEST-II, bem como pela equipe de rastreamento de asteróides Near Earth do Jet Propulsion Laboratory e pelo California Institute of Tecnologia. Os dados são transmitidos pela Rede de Pesquisa e Educação de Alto Desempenho ao NERSC (Centro Nacional de Computação Científica em Pesquisa Energética) do Berkeley Lab para identificação de prováveis candidatos a supernovas.
O candidato ideal é uma supernova do tipo Ia recentemente explodida que está próxima o suficiente para medir com precisão seu espectro e curva de luz (brilho crescente e decrescente), mas longe o suficiente para estar “no fluxo suave do Hubble”? o que significa que seu desvio para o vermelho se deve principalmente à expansão do universo, não afetado pelo movimento de sua galáxia no espaço.
A fase de pesquisa do SNfactory está em operação há mais de um ano, embora não em plena capacidade. "A pesquisa agora estará a todo vapor", diz Aldering. "Vamos receber alguns candidatos a cada noite do ano? mais do que toda a atual taxa mundial de descoberta. ”
O SNIFS está montado no telescópio de 2,2 metros da Universidade do Havaí no topo de Mauna Kea, na ilha do Havaí.
O segundo pipeline do SNfactory passa os candidatos à pesquisa para o SNIFS, onde o tipo e o desvio para o vermelho de cada supernova são determinados e os mais promissores são selecionados e programados para um estudo mais detalhado. O SNfactory usa o telescópio da Universidade do Havaí três vezes por semana durante meia noite? a metade começando à meia-noite, como cortesia aos observadores locais? com o SNIFS disponível para outros projetos em outros momentos.
Eventualmente, o SNIFS funcionará totalmente automaticamente. O controle remoto do telescópio e do espectrógrafo foi realizado pela primeira vez em Hilo, Havaí, e agora está sendo realizado no Berkeley Lab e na França.
O SNIFS pode determinar as características físicas específicas de um determinado tipo Ia, incluindo, por exemplo, se é extraordinariamente energético ou quanto sua luz pode ter sido diminuída pela poeira na galáxia de origem. Esses detalhes espectrográficos e fotométricos incomparáveis tornam possível tirar proveito de uma característica única das supernovas do tipo Ia: que “elas podem ser calibradas individualmente, não simplesmente estatisticamente”, diz Aldering. "Conseguimos medir a luminosidade com confiança. Conhecendo a luminosidade, podemos dizer a distância com precisão. ”
Ao coletar um grande número de supernovas do tipo Ia no fluxo do Hubble, os cientistas do SNfactory serão capazes de identificar o final do desvio para o vermelho baixo do diagrama de luminosidade para o desvio para o vermelho no qual as medidas da taxa de expansão do universo são baseadas. Isso, além de uma compreensão detalhada dos fatores físicos que causam pequenas variações nos espectros do Tipo Ia e nas curvas de luz, melhorará a precisão das medições de alto desvio para o vermelho, cruciais para a escolha entre os muitos modelos teóricos concorrentes de energia escura.
Os membros da equipe da Fábrica de Supernovas Próximas incluem Greg Aldering, Peter Nugent, Saul Perlmutter, Lifan Wang, Brian C. Lee, Rollin Thomas, Richard Scalzo, Michael Wood-Vasey, Stewart Loken e James Siegrist, do Berkeley Lab; Jean-Pierre Lemonnier, Arlette Pecontal, Emmanuel Pecontal, Christophe Bonnaud, Lionel Capoani, Dominique Dubet, François Heunault e Blandine Lantz da CRAL; Gerard Smadja, Emmanuel Gangler, Yannick Copin, Sebastien Bongard e Alain Castera, do INPL; Reynald Pain, Pierre Antilogus, Pierre Astier, Etienne Barrelet, Gabriele Garavini, Sebastien Gilles, Luz-Angela Guevara, Didier Imbault, Claire Juramy e Daniel Vincent do LPNHE; e Rick Kessler e Ben Dilday da Universidade de Chicago. Recentemente, o grupo de astrofísica da Universidade de Yale, sob a liderança de Charles Baltay, ingressou na Fábrica de Supernovas Próximas.
O Berkeley Lab é um laboratório nacional do Departamento de Energia dos EUA localizado em Berkeley, Califórnia. Conduz pesquisas científicas não classificadas e é gerenciado pela Universidade da Califórnia. Visite nosso site em http://www.lbl.gov.
Fonte original: Comunicado de imprensa do Berkeley Lab
