नया विश्लेषण दृष्टिकोण बड़ी दूरबीनों की संवेदनशीलता को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है

नया विश्लेषण दृष्टिकोण बड़ी दूरबीनों की संवेदनशीलता को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है

शोधकर्ताओं ने तैनाती से पहले एक पूरी तरह से एकीकृत क्रायोजेनिक टेलीस्कोप उपकरण की विशेषता के लिए रेडियो-होलोग्राफी का उपयोग करने का एक तरीका विकसित किया। टेस्टर में टेलिस्कोप ऑप्टिक्स को रखने के लिए, ऑप्टिक्स ट्यूब क्रायोस्टेट में नीचे से प्रवेश करती है जहां इसे जगह पर सुरक्षित किया जाता है। फिर, पूरे क्रायोस्टैट को फ़्लिप किया जाता है ताकि खिड़की ऊपर की ओर इशारा करे। क्रेडिट: ग्रेस चेसमोर, शिकागो विश्वविद्यालय

अब तक की सबसे बड़ी और सबसे परिष्कृत दूरबीनों में से कुछ उत्तरी चिली में सिमंस वेधशाला में निर्माणाधीन हैं। वे ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं – ब्रह्मांड के गठन से छोड़े गए विद्युत चुम्बकीय विकिरण – अभूतपूर्व संवेदनशीलता के साथ। एक नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने एक विश्लेषण पद्धति का विवरण दिया है जो स्थापना से पहले उनके प्रदर्शन का मूल्यांकन करके इन दूरबीनों को बेहतर बना सकता है।

शिकागो विश्वविद्यालय के शोध दल के सदस्य ग्रेस चेसमोर ने कहा, “हमने तैनाती से पहले पूरी तरह से एकीकृत क्रायोजेनिक टेलीस्कोप उपकरण को चिह्नित करने के लिए रेडियो-होलोग्राफी का उपयोग करने का एक तरीका विकसित किया है।” “प्रयोगशाला में, इससे पहले कि वे समस्याग्रस्त हो जाएं और प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए दूरबीन के अंदर घटकों में हेरफेर करना बहुत आसान है।”

यद्यपि टेलीस्कोप के ऑप्टिकल प्रदर्शन को चिह्नित करने के लिए स्थापना के बाद तक इंतजार करना आम बात है, लेकिन एक बार सब कुछ ठीक हो जाने के बाद समायोजन करना कठिन होता है। हालाँकि, एक पूर्ण विश्लेषण आमतौर पर स्थापना से पहले नहीं किया जा सकता है क्योंकि प्रयोगशाला-आधारित तकनीकों को कमरे के तापमान विश्लेषण के लिए डिज़ाइन किया गया है जबकि संवेदनशीलता में सुधार के लिए टेलीस्कोप घटकों को क्रायोजेनिक तापमान पर रखा जाता है।

पत्रिका में एप्लाइड ऑप्टिक्स, शिकागो विश्वविद्यालय के जेफ मैकमोहन के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने बताया कि कैसे उन्होंने सिमंस ऑब्जर्वेटरी लार्ज अपर्चर टेलीस्कोप रिसीवर ऑप्टिक्स के लिए अपने नए माप दृष्टिकोण को लागू किया, जिसमें लेंस, फिल्टर, बैफल्स और अन्य घटक शामिल हैं। यह पहली बार है जब किसी नए रिसीवर की तैनाती से पहले लैब में इस तरह के मापदंडों की पुष्टि की गई है।






शिकागो विश्वविद्यालय में, एक माइक्रोवेव स्रोत टेलीस्कोप के उद्घाटन पर स्कैन करता है, और डिटेक्टर टेलीस्कोप के पीछे की प्रतिक्रिया को मापते हैं। क्रेडिट: ग्रेस चेसमोर, शिकागो विश्वविद्यालय

पेपर के पहले लेखक चेसमोर ने कहा, “साइमन्स ऑब्जर्वेटरी बिग बैंग के बाद के अभूतपूर्व नक्शे बनाएगी, जो हमारे ब्रह्मांड के पहले क्षणों और आंतरिक कामकाज की समझ प्रदान करेगी।” “वेधशाला इन अति-संवेदनशील ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि मानचित्रों को संभव बनाने में मदद करेगी।”

समय में पीछे देख रहे हैं

चेसमोर कहते हैं, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड मैप्स जो सिमंस ऑब्जर्वेटरी द्वारा निर्मित किए जाएंगे, हमारे इतिहास में इतनी जल्दी हमारे ब्रह्मांड में एक खिड़की प्रदान करेंगे कि क्वांटम ग्रेविटी से छोटे संकेतों का पता लगाया जा सकता है। हालांकि, इस तरह की संवेदनशीलता के साथ अंतरिक्ष की जांच करने के लिए टेलीस्कोप की ऑप्टिकल प्रणाली के माध्यम से विद्युत चुम्बकीय विकिरण कैसे यात्रा करता है और जितना संभव हो उतना बिखरने को खत्म करने की बेहतर समझ की आवश्यकता होती है।

नए काम में, शोधकर्ताओं ने नियर-फील्ड रेडियो होलोग्राफी नामक एक तकनीक का उपयोग किया, जिसका उपयोग टेलीस्कोप जैसी प्रणाली के माध्यम से विद्युत चुम्बकीय विकिरण की यात्रा के पुनर्निर्माण के लिए किया जा सकता है। क्रायोजेनिक तापमान पर ऐसा करने के लिए उन्होंने एक डिटेक्टर स्थापित किया जो 4 केल्विन के बेहद ठंडे तापमान पर काम करते हुए एक बहुत उज्ज्वल सुसंगत स्रोत को मैप कर सकता है। इसने उन्हें बहुत उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात के साथ मानचित्र बनाने की अनुमति दी, जिसका उपयोग वे यह सुनिश्चित करने के लिए करते थे कि बड़े एपर्चर टेलीस्कोप रिसीवर ऑप्टिक्स ने अपेक्षा के अनुरूप प्रदर्शन किया।

नया विश्लेषण दृष्टिकोण बड़ी दूरबीनों की संवेदनशीलता को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है

अनुसंधान दल के सदस्य ग्रेस चेसमोर (बाएं) और केटी हैरिंगटन (दाएं) सिमन्स ऑब्जर्वेटरी लार्ज अपर्चर टेलीस्कोप रिसीवर ऑप्टिक्स का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले परीक्षक के सामने खोलते हैं। क्रेडिट: ग्रेस चेसमोर, शिकागो विश्वविद्यालय

चेसमोर ने समझाया, “लेंस समेत सभी ऑब्जेक्ट्स, ऑप्टिकल गुणों में सिकुड़ते और प्रदर्शित होते हैं, ” चेसमोर ने समझाया। “4 केल्विन पर होलोग्राफी डिटेक्टर को संचालित करने से हमें प्रकाशिकी को उस आकार में मापने की अनुमति मिली, जब वे चिली में अवलोकन करेंगे।”

प्रयोगशाला से लेकर अंतरिक्ष अवलोकन तक

इन मापों के पूरा होने के बाद, शोधकर्ताओं ने यह भविष्यवाणी करने के लिए सॉफ्टवेयर विकसित किया कि दूरबीन प्रयोगशाला में उपयोग किए जाने वाले निकट-क्षेत्र स्रोत के बजाय अंतरिक्ष से आने वाले फोटॉन के साथ कैसे काम करेगी।

चेसमोर ने कहा, “सॉफ्टवेयर निकट-क्षेत्र के नक्शे का उपयोग करता है जिसे हमने दूर-क्षेत्र के माइक्रोवेव स्रोत के व्यवहार को निर्धारित करने के लिए मापा है।” “यह केवल रेडियो-होलोग्राफी का उपयोग करना संभव है क्योंकि यह माइक्रोवेव के आयाम और चरण दोनों को मापता है, और निकट और दूर-क्षेत्र में गुणों के बीच एक ज्ञात संबंध है।”

अपने नए दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि टेलीस्कोप की प्रकाशिकी भविष्यवाणियों से मेल खाती है। टेलीस्कोप तैनात किए जाने से पहले वे बिखरने के स्रोत को पहचानने और कम करने में भी सक्षम थे।

लार्ज अपर्चर टेलीस्कोप ऑप्टिकल सिस्टम जिसकी वे विशेषता रखते हैं, अब स्थापना के लिए चिली जा रहा है। सिमंस ऑब्जर्वेटरी में बड़े एपर्चर टेलीस्कोप के साथ-साथ तीन छोटे एपर्चर टेलीस्कोप शामिल होंगे, जिनका उपयोग ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि के सटीक और विस्तृत अवलोकन के लिए एक साथ किया जाएगा। शिकागो विश्वविद्यालय के शोधकर्ता सिमन्स ऑब्जर्वेटरी टेलीस्कोप के लिए घटकों को चिह्नित करना जारी रखेंगे और कहेंगे कि वे हमारे ब्रह्मांड को बेहतर ढंग से समझने के लिए इन टेलीस्कोप का उपयोग करने के लिए तत्पर हैं।

अधिक जानकारी:
ग्रेस ई. चेसमोर एट अल, सिमन्स वेधशाला: रेडियो होलोग्राफी के साथ बड़े एपर्चर टेलीस्कोप रिसीवर की विशेषता, एप्लाइड ऑप्टिक्स (2022)। डीओआई: 10.1364/एओ.470138

उद्धरण: नया विश्लेषण दृष्टिकोण बड़ी दूरबीनों की संवेदनशीलता को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है (2022, 2 दिसंबर) https://phys.org/news/2022-12-analysis-approach-boost-sensitivity-large.html से 2 दिसंबर 2022 को पुनः प्राप्त

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