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| 別名 | 紙 |
|---|---|
| 場所 | ミーアキャット国立公園、カルー・フーグランド地方自治体、ナマクワ地区自治体、北ケープ州、南アフリカ |
| 座標 | 南緯30°43′21″ 東経21°25′40″ / 南緯30.7224° 東経21.4278° / -30.7224; 21.4278 |
| 波長 | 1.5 m (200 MHz)～3.0 m (100 MHz) |
| 初光 | 2009年10月 |
| 望遠鏡スタイル | 電波干渉計 |
| 望遠鏡の数 | 64 |
| 収集エリア | 18,000 m 2 (190,000平方フィート) |
| Webサイト | 翻訳元 |
  再電離の時代を探る精密アレイの位置 | |
ドナルドC. バッカー再 電離期探査精密アレイ( PAPER ) は、全米科学財団[1]が資金提供している電波干渉計で、ビッグバンから約 5 億年後に最初の銀河が銀河間ガスを電離したときに発生した 21 cm 水素 (HI) 変動を検出します。PAPER は、21 cm再電離 信号を初めて統計的に検出することを目的とした集中的な実験です。5 桁明るい前景を背景に再電離を検出するための厳格なダイナミック レンジ要件を考慮して、PAPER プロジェクトでは、慎重に段階的なエンジニアリング アプローチを採用し、アレイ内の各コンポーネントを最適化して、その後のデータ調整と分析で潜在的に問題が発生する可能性を最初から軽減します。この段階的なアプローチは、一時的な地上干渉がある場合の広い帯域幅での非常に広視野、高ダイナミック レンジの画像化から生じる観測上の課題に対処します。 PAPER は、カリフォルニア大学バークレー校電波天文学研究所のドン・バッカー氏とアメリカ国立電波天文台のリチャード・ブラッドリー氏の共同研究として始まりました。2010 年にバッカー氏が亡くなったため、カリフォルニア大学バークレー校側ではアーロン・パーソンズ氏がPAPER のリーダーシップを引き継いでいます。
HI 再イオン化検出装置の設計に最も影響を与える 2 つの基本的な懸念事項は、フォアグラウンドの除去と必要な感度の達成です。PAPER アプローチでは、前者を特に重視しています。偏光した銀河シンクロトロン放射、連続点源、銀河系/銀河系外自由自由放射をモデル化して除去するために必要な機器の較正とフォアグラウンド特性評価のレベルは、再イオン化が含まれると予想される 100～200 MHz 帯域では前例のないものです。
PAPERは2つの異なるアレイで構成されています。1つはウェストバージニア州グリーンバンクのNRAOサイトにあり、主に工学調査とフィールドテストに使用されます。もう1つは南アフリカ北ケープ州のカルー砂漠にあるミーアキャット国立公園の南アフリカSKAサイト[2]にあり、科学観測に使用されます。
米国ウェストバージニア州グリーンバンク
グリーン バンクの PAPER は、基本的な 4 要素アレイでの基本システム解析から、現在配備されている 32 要素アレイを使用したより包括的なシステム パフォーマンス テストまで、数年かけて進化してきました。ウェスト バージニア州グリーン バンク近郊の NRAO サイトでの PAPER 活動は、2005 年に 4 アンテナ、単一偏波干渉計の配備から始まりました。PAPER 設計の徹底的なテストと改良を経て、2008 年 4 月に近くのフィールドに 8 本のアンテナを配備しました。この新しいシステムには、地上スクリーン フラップ付きのアンテナ要素と、CASPER ハードウェアに基づくデジタル相関器が組み込まれています。
南アフリカでは
南アフリカのアレイは、再電離の検出という私たちの主要な科学目標の実現を目指しています。この装置は、カーナボンという小さな町の近くにあるミーアキャット国立公園内の南アフリカ平方キロメートルアレイ (SKA-SA) の P2 サイトにあります。カルー砂漠の SKA-南アフリカ サイトへの展開は、2009 年 10 月の起工式と 16 台のアンテナの展開から始まり、2010 年 4 月には 32 台のアンテナに増加し、2010 年 5 月には運用開始と観測が行われました。アレイは 2011 年 7 月に 64 台の要素にさらに拡張されました。2013 年には 128 台のアンテナへの拡張が予定されています。
HERAロードマップ
PAPER は、マーチソン ワイドフィールド アレイとともに、水素再イオン化アレイ (HERA) プログラム内の最先端プロジェクトです。再イオン化を調査するための HERA ロードマップは、3 つの連続したフェーズに分かれています。フェーズ I の目標は、再イオン化による HI 21 cm 信号の初めての統計的検出です。HERA II では、フェーズ I で学んだ教訓を適用して、統計信号の詳細な特性評価と最も明るい再イオン化構造の画像化が可能な、より大規模なアレイを定義および構築します。HERA の最終段階であるフェーズ III では、以前の研究で得られた機能を備えた SKA 規模の施設を使用して、完全な断層画像化の課題に取り組みます。HERA プログラムは、10 年調査 RMS パネルの科学的推奨事項の中で最高位にランクされました。[3]
プロジェクトパートナー
- カリフォルニア大学バークレー校
- 国立電波天文台
- ペンシルバニア大学
- 平方キロメートルアレイ（SKA 南アフリカ）
参考文献
- ^ 「共同研究：再イオン化の時代を探る精密アレイ（論文）」国立科学財団。 2012年11月27日閲覧。
- ^ 「PAPERアレイが64皿に拡張」SKA南アフリカ。2011年11月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年10月13日閲覧。
- ^ サイエンス・フロンティア・パネル（2011年）。パネルレポート--天文学と天体物理学における新世界、新地平。全米アカデミーズ・プレス。548ページ。