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世界最強數位相機「開鏡」 追獵暗能量

八十億年前,來自遙遠星系的光線開始它們前往地球的漫長旅程。遠古的星光現在找到通往智利山頂的路,在那裡,新建構的暗能量相機(Dark Energy Camera,有史以來最強大的天空測繪機器),已首度捕捉並記錄到它。

這光線也許握有物理學最大謎題之一的解答-為何宇宙的擴張正在加速。

國際暗能量巡天計畫(Dark Energy Survey,DES)合作計畫本週宣佈,來自三大洲科學家、工程師與技術員,花了八年擘畫與興建的暗能量相機已取得第一道光。南方天空的第一張照片是在9月12日由 5.7 億像素的相機所攝得。

「第一道光通過暗能量相機的成就代表我們在探索宇宙邊疆上,開啟了一個重要的新紀元,」美國能源部高能物理學科學副董事James Siegrist 說,「這項調查的結果將使我們更能加理解暗能量之謎,以及它對宇宙的意義。」

暗能量相機在美國能源部的費米國家加速器實驗室(Fermilab, FNAL)打造,並裝設到 Victor M. Blanco 望遠鏡上。這座望遠鏡位於智利,屬於 NSF 的 Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO),那是 U.S. National Optical Astronomy Observatory (NOAO,國家光學天文觀測台)的南端分部。有了這個裝置(大小約如電話亭),天文與物理學家將能探測暗能量之謎,他們認為這股力量導致宇宙擴展的愈來愈快。

「暗能量巡天計畫將幫助我們理解,為何宇宙正加速擴張,而非因為重力而減緩,」身為計畫經理與費米實驗室科學家的Brenna Flaugher 說,「看見所有參與此計畫的人們的心血最後終於聚在一起,那真令人感到無比滿足。」

暗能量相機是這類巡天儀器中最強大的一個,在每次快拍中,能看見來自 80 億光年之遙,超過 10 萬個星系以上的光。該相機由 62 個 CCD 所構成的陣列對於非常紅的光具有空前的敏感度,再加上 Blanco 望遠鏡的大型聚光鏡(跨距有 13 英尺),將使世界各地的科學家能追蹤研究的範圍從我們太陽系內的小行星,到理解宇宙的起源與宇宙的命運。

「我們對於暗能量相機的上線以及能讓天文社群透過 NOAO 的開放存取望遠鏡分配(open access telescope allocation)來存取它,感到非常振奮,」CTIO 主管Chris Smith 說,「有了它,我們提供全世界天文學家一種強大的新工具來探索我們這個時代的重要問題,或許那最逼近的是暗能量的本質。」

暗能量巡天合作計畫將利用新相機來完成有史以來規模最大的星系調查,並將使用這些資料來進行暗能量的四種探測:研究星系團、超新星、星系的大規模聚集以及弱重力透鏡效應。這將是這四種方法(譯註:詳見計畫網站)頭一遭在單一實驗中成為可能。

當相機經完整測試後,暗能量巡天計畫預計在 12 月開始,且將利用 Chilean Andes 優異的大氣條件來傳送在此類廣域天文巡天中,解析度最銳利的圖像。就在它首度測試的那幾個夜晚中,相機已傳送優異且空間解析度近乎均勻的影像。

五年後,這次巡天計畫將創造出八分之一天空(或 5000 平方度)的詳細彩色影像,以探索與測量 3 千萬個星系,10 萬個星系團與 4000 個超新星。

暗能量巡天計畫的資金是來自美國能源部、NSF;其他出資單位包括英國、西班牙、巴西、德國與瑞士,以及參與 DES 的單位。

(詳細資料詳見計畫網站

資料來源:World’s most powerful digital camera opens eye, records first images in hunt for dark energy. Phys.org [September 17, 2012]

轉載自 only perception

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