Uitgerust met zijn nieuwe samengestelde oog op de hemelen, de Arecibo Observatory-telescoop van de National Science Foundation (NSF), 's werelds grootste en meest gevoelige radiotelescoop met één schotel, begint morgenochtend vroeg een jarenlang onderzoek naar verre sterrenstelsels, misschien met het ontdekken van ongrijpbare “ donkere sterrenstelsels ”- sterrenstelsels zonder sterren.
Astronomen van het Arecibo Observatorium hopen dat het nieuwe hemelonderzoek zal resulteren in een uitgebreide telling van sterrenstelsels tot op een afstand van 800 miljoen lichtjaar van ons sterrenstelsel, de Melkweg, in bijna een zesde van de hemel - of ongeveer 7.000 vierkante graden.
De zoektocht, uitgevoerd door een internationaal team van studenten en wetenschappers, is de eerste van een reeks grootschalige Arecibo-onderzoeken die gebruik zullen maken van het vorig jaar geïnstalleerde nieuwe instrument van de telescoop, genaamd ALFA (voor Arecibo L-Band Feed Array) ). Het apparaat is in wezen een zeven-pixel camera met een ongekende gevoeligheid voor het maken van radiobeelden van de lucht, waardoor astronomen zeven keer sneller gegevens kunnen verzamelen dan nu het geval is. Het project is ALFALFA genoemd, voor Arecibo Legacy Fast Alfa Survey.
'Snel' verwijst niet naar de tijd die nodig is om de enquête uit te voeren, waarvoor duizend uur telescooptijd en een paar jaar nodig is om te voltooien, maar eerder naar de observatietechniek, die bestaat uit snelle snelle bewegingen van brede stroken lucht.
De enquête wordt ondersteund door het National Astronomy and Ionosphere Centre (NAIC) van de Cornell University, Ithaca, N.Y., dat het Arecibo Observatory voor de NSF beheert. Daarnaast wordt steun verleend via onderzoekssubsidies van de NSF en de Brinson Foundation aan de projectleider, Cornell-professor in de astronomie Riccardo Giovanelli, en aan Martha Haynes, een Goldwin Smith-professor in de astronomie aan Cornell.
Giovanelli legt uit dat ALFA werkt op radiofrequenties in de buurt van 1420 MegaHertz (MHz), een frequentiebereik dat een spectraallijn bevat die wordt uitgezonden door neutraal atomair waterstof, het meest voorkomende element in het universum. ALFA detecteert deze signatuur van waterstof, wat hopelijk de aanwezigheid van een onontdekt sterrenstelsel aangeeft. Bijna elk vorig hemelonderzoek was van optisch, infrarood- of röntgenstraalgeselecteerde sterrenstelsels.
ALFALFA zal zes keer gevoeliger zijn - wat betekent dat het veel dieper zal gaan - dan het enige vorige waterstof breedveldonderzoek dat eind jaren negentig in Australië werd uitgevoerd. "Wat ALFALFA mogelijk heeft gemaakt, is de voltooiing van de Gregoriaanse upgrade van de Arecibo-telescoop in 1997, waardoor feedarrays in het brandpuntsvlak van de telescoop konden worden geplaatst en de ogenblikkelijke frequentiedekking van de telescoop werd uitgebreid", zegt hij.
Naast een uitgebreide telling van de gasinhoud van het nabije heelal, zal ALFALFA sterrenstelsels in groepen en clusters onderzoeken en de efficiëntie onderzoeken waarmee sterrenstelsels gas in sterren omzetten. Wat astronomen bijzonder intrigeert, is dat ALFALFA zou kunnen bepalen of gasrijke systemen met een lage massa die hun kosmische materiaal niet in sterren hebben kunnen omzetten - de zogenaamde donkere sterrenstelsels - echt bestaan. Omdat deze sterrenstelsels, zonder sterren, optisch inert zijn, hopen we dat ze kunnen worden gedetecteerd door hun waterstofsignatuur.
Het onderzoek van de melkweg is nu mogelijk omdat ALFA de telescoop zeven plekken - zeven pixels - tegelijk in de lucht laat zien, waardoor de tijd die nodig is om een onderzoek naar de hemel te maken aanzienlijk wordt verkort. De in Australië gebouwde detector, op de Arecibo-radiotelescoop met een diameter van 305 meter, biedt de beeldsnelheid en gevoeligheid die astronomen nodig hebben voor hun zoektocht.
Robert Brown, de directeur van de NAIC, zei dat een aanzienlijk deel van de Arecibo-telescooptijd de komende jaren zal worden besteed aan uitgebreide onderzoeken met de ALFA-array, zoals ALFALFA. Het nieuwe enquêteconsortium bestaat uit 38 wetenschappers uit 10 landen, waaronder de Verenigde Staten, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, Italië, Spanje, Israël, Argentinië, Chili, Rusland en Oekraïne.
Verschillende leden zijn afgestudeerde studenten die hun Ph.D. scripties over ALFALFA-gegevens. Onder hen zijn Cornell afgestudeerde studenten Brian Kent, Sabrina Stierwalt en Amelie Saintonge.
Giovanelli zegt: “Mijn enige paper, gepubliceerd in een technisch tijdschrift, stelde de bouw voor van een feed-array bij de verbeterde Arecibo-telescoop om waterstoflijnonderzoeken van de lucht uit te voeren. Het heeft 15 jaar geduurd, maar ik ga eindelijk het experiment doen. ”
Oorspronkelijke bron: Cornell News Release
