KMOS verktyget för VLT

KMOS är ett kraftfullt nytt instrument som precis testats färdigt på ESO:s jätteteleskop VLT (Very Large Telescope) vid Paranalobservatoriet i Chile. KMOS kan observera infrarött ljus från hela 24 objekt på himlen samtidigt, vilket gör det till ett unikt verktyg för astronomer. Genom att samtidigt studera strukturen i många objekt kommer KMOS att snabbare än vad som tidigare varit möjligt göra viktiga mätningar som ökar vår kunskap om hur galaxer växte till sig och utvecklades när universum var ungt. KMOS byggdes av ett konsortium av universitet och forskningsinstitut i Storbritannien och Tyskland i samarbete med ESO.

KMOS står för “K-band Multi-Object Spectrograph” (multiobjektspektrograf för K-bandet). Instrumentet, som finns på VLT:s enhetsteleskop UT1 vid ESO:s Paranalobservatorium i Chile, har framgångrikt sett sitt första ljus. Under fyra månader sedan augusti har detta gigantiska instrument skickats från Europa, satts ihop igen, testats och installerats, efter månader av noggrann planering. Detta arbete är kulmen på många års konstruktion och byggande av olika team i Storbritannien och Tyskland, samt hos ESO. KMOS är nummer två av den andra generationen av instrument som nu installeras på ESO:s VLT (det första var X-shooter: se eso0920).
Ray Sharples vid Durhams universitetet i Storbritannien har varit med och lett arbetet.
– KMOS är ett nytt spännande tillskott till ESO och VLT:s instrumentpark. Denna första succé tillägnas ett stort gäng ingenjörer och forskare som varit mycket hängivna till projektet. Vårt team ser fram emot många vetenskapliga upptäckter med KMOS när instrumentet har passerat de sista testerna.
För att studera galaxernas barndomstid behöver astronomerna tre saker: att observera infrarött ljus [1], att observera många galaxer samtidigt, och att kartlägga hur egenskaperna hos olika delar av varje galax skiljer sig [2]. KMOS kan göra alla dessa tre saker – på en och samma gång. Fram till nu kunde astronomer antingen observera många objekt samtidigt, eller kartlägga ett objekt i detalj. Därför kunde det ta flera år att göra en detaljerad kartläggning av många objekt. Men med KMOS, som kan detaljstudera många objekt samtidigt kommer sådana observationer nu bara ta månader att slutföras.
KMOS har robotarmar som kan placeras oberoende av varandra på precis rätt plats för att fånga upp ljuset från 24 avlägsna galaxer samtidigt. Varje arm placerar i sin tur ett rutnät med 14 × 14 pixlar på objektet och var och en av dess 196 pixlar samlar in ljus från olika delar av galaxen. Till slut delas ljuset upp i sina olika färger till ett spektrum. De svaga signalerna registreras av väldigt känsliga infraröda detektorer. Detta otroligt komplexa instrument har mer än tusen optiska ytor som har tillverkats med hög noggrannhet, och som sedan noggrant riktats in [3].
Jeff Pirard är den ESO-medarbetare som ansvarat för instrumentet.
– Jag kommer ihåg för åtta år sedan då projektet startade att jag var skeptisk eftersom KMOS var så komplext. Men idag observerar vi och instrumentet fungerar perfekt. Dessutom har det varit ett rent nöje att arbeta tillsammans med KMOS-teamet. De är väldigt professionella och vi hade mycket trevligt när vi arbetade tillsammans.
KMOS är utformat och byggt av ett konsortium bestående av institut som arbetat tillsammans med ESO. Dessa är: Centre for Advanced Instrumentation, Department of Physics, Durham University, Durham, Storbritannien; Universitätssternwarte München, München, Germany; UK Astronomy Technology Centre, som drivs av Science and Technology Facilities Council vid Royal Observatory, Edinburgh, Storbritannien; Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland; och Sub-Department of Astrophysics, University of Oxford, Oxford, Storbritannien.
– De nya möjligheterna som KMOS ger för de som studerar avlägsna galaxer är väldigt spännande. Att kunna observera 24 galaxer samtidigt kommer att göra det möjligt för oss att skapa kataloger med många fler galaxer med mycket högre kvalitet. Samarbetet mellan alla partners och ESO kunde inte ha fungerat bättre och jag är väldigt tacksam till alla som har bidragit till instrumentet KMOS, avslutar Ralf Bender (Universitätssternwarte München, Germany), som också varit med och lett arbetet.

Noter

[1] Universums expansion gör att ljusets våglängd sträcks ut och blir längre. Det betyder att mycket av det ljus från avlägsna galaxer som astronomerna är intresserade av flyttas från den synliga delen av det elektromagnetiska spektret till det infrafröda. För att studera galaxernas utveckling är därför instrument som studerar infrarött ljus avgörande.
[2] Med den här tekniken, som kallas tredimensionell spektroskopi, kan astronomer samtidigt studera egenskaperna hos olika delar av ett objekt, till exempel en galax, för att se hur den roterar och mäta dess massa. Tekniken gör också att den kemiska sammansättningen samt de fysikaliska egenskaperna kan bestämmas i olika delar av objektet.
[3] De flesta av de komplexa mekanismerna i KMOS måste kylas ner till –140 grader Celsius, vilket var en stor utmaning för projektets ingenjörer.

Mer information

År 2012 är det 50 år sedan Europeiska sydobservatoriet (ESO) grundades. ESO är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39 metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Taget i sin helhet från ESO.org

Nyheter från Mars

Källa: Jet Propulsion LaboratoryNASA Mars Rover Analyserar Fullt First Martian jordproverScoop Marks i sanden på "Rocknest"Scoop Marks i sanden på "Rocknest"Detta är en bild av den tredje (vänster) och fjärde (höger) diken som gjorts av 1,6-tums-breda (4-centimeter breda) scoop om NASA: s Mars Rover Curiosity i oktober 2012.
Curiosity Rovers Traverse, augusti till November 2012Curiosity Rovers Traverse, augusti till November 2012Denna karta visar var NASA: s Mars Rover Curiosity har kört sedan landa på en plats senare namnet "Bradbury landning" och reser till en vetter läge nära bredvid "Point Lake," i enheter totalt 1703 fot (519 meter).
Pasadena, Kalifornien - NASA: s Mars Nyfikenhet rover har använt sin fulla uppsättning instrument för att analysera Martian jorden för första gången, och fann en komplex kemi inom Martian jorden.
Vatten och svavel och klor-innehållande ämnen, bland andra ingredienser, dök upp i prover Curiosity arm levereras till ett analytiskt laboratorium inne rovern.
Detektering av de ämnen under denna tidiga fas av uppdraget visar laboratoriets förmåga att analysera olika jord och prover berg under de kommande två åren. Forskarna har också kontrollera kapaciteten hos Rovers instrument.
Curiosity är den första Mars Rover kunna ösa jorden i analytiska instrument. Den specifika jordprov kom från en drift med vindpinade damm och sand som kallas "Rocknest." Webbplatsen ligger i en relativt platt del av Gale Crater fortfarande långt från rovern huvuddestination på sluttningen av ett berg som heter Mount Sharp. Rover laboratorium ingår provanalysen på Mars (SAM) svit och kemi och mineralogi (Chemin) instrument. SAM använde tre metoder för att analysera gaser avges från den dammiga sanden när den värmdes i en liten ugn. En klass av ämnen SAM kontroller för är organiska föreningar - kolhaltiga kemikalier som kan vara ingredienser för livet.
"Vi har ingen definitiv detektion av Mars organiska vid denna punkt, men vi kommer att hålla ute i de olika miljöerna i Gale Crater," säger Sam Ansvarig forskare Paul Mahaffy av NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, MarylandCuriosity: s "Rocknest arbetsplats
NASA: s Curiosity Mars Rover dokumenterade sig i samband med sitt arbete plats som kallas ett område "Rocknest vindavdrift," på den 84: e Mars dag eller sol, sitt uppdrag (oktober 31, 2012).
Curiosity är APXS instrument och Mars Hand Lens Imager (Maheli) kamera på Rover arm bekräftade Rocknest har kemiska element sammansättning och textur utseende som liknar områden som besökts av tidigare NASA Mars Rovers Pathfinder, Spirit och Opportunity.
Curiosity team valde Rocknest som första skopa platsen eftersom det har fina sandpartiklar lämpade för skrubbning innerytor armens prov hantering kammare. Sand vibrerades inuti kamrarna för att ta bort rester från jorden. Maheli närbilder av Rocknest visar en damm-belagd skorpa en eller två sandkorn tjocka och täcker mörka, finare sand.
"Aktiva drivor på Mars ser mörkare på ytan", säger Maheli Ansvarig forskare Ken Edgett av Malin Space Science Systems i San Diego. "Detta är en äldre avdrift som har haft tid att vara inaktiv, låta skorpa form och damm samlas på den."
Chemin granskning av Rocknest prover fann sammansättningen är ungefär halv gemensamma vulkaniska mineraler och halv icke-kristallina material, såsom glas. SAM lagt information om ingredienser i mycket lägre koncentrationer och om förhållandet mellan isotoper. Isotoper är olika former av samma grundämne och kan ge ledtrådar om miljöförändringar. Vattnet ses av SAM innebär inte driften var vått. Vattenmolekyler bundna till korn av sand eller damm är inte ovanliga, men mängden sett var högre än väntat.
SAM identifierade preliminärt syre och klor förening perklorat. Detta är en reaktiv kemikalie som tidigare finns i arktisk Martian jorden av NASA: s Phoenix Lander. Reaktioner med andra kemikalier värms i SAM bildades klorerade metan föreningar - en-kol organiska som upptäcktes av instrumentet. Klor är av Martian ursprung, men det är möjligt att kolet kan vara av jord uppkommit, av nyfikenhet och upptäcks av SAM: s höga känslighet design.Vindpinade Sand från "Rocknest" Drift
Mars Hand Lens Imager (Maheli) på NASA: s Mars Rover Curiosity förvärvade närbild vyer av sand i "Rocknest" vindavdrift att dokumentera vilken typ av material som rovern öste, siktas och levereras till kemi och mineralogi Experiment (Chemin ) och provet analys på Mars (SAM) i oktober och november 2012.
"Vi använde nästan varje del av vår vetenskap nyttolast undersöker denna drift", säger Nyfikenhet Project Scientist John Grotzinger av California Institute of Technology i Pasadena. "Synergierna av instrumenten och rikedomen i datauppsättningarna ger oss mycket lovande för att använda dem på uppdragets huvudsakliga vetenskap destination på berget Sharp."
NASA: s Mars Science Laboratory Projekt använder Nyfikenhet att bedöma om områden i Gale Crater någonsin erbjuds en beboelig miljö för mikrober. NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, en division inom Caltech, förvaltar projektet för NASA: s vetenskap Mission direktorat i Washington och inbyggd nyfikenhet.
För mer information om Nyfikenhet och andra Mars uppdrag, besök: http://www.nasa.gov/mars.