Lista över kosmiska mikrovågsbakgrundsexperiment
Denna lista är en sammanställning av experiment som mäter strålningsanisotropierna och polariseringen av kosmisk mikrovågsbakgrund (CMB) sedan den första upptäckten av CMB av Penzias och Wilson 1964. Det har gjorts en mängd olika experiment för att mäta CMB -anisotropierna och polariseringen sedan dess första observation 1964 av Penzias och Wilson . Dessa inkluderar en blandning av mark-, ballong- och rymdbaserade mottagare. Några anmärkningsvärda experiment i listan är COBE , som först upptäckte temperaturanisotropierna hos CMB, och visade att den hade ett svart kroppsspektrum; DASI , som först detekterade polarisationssignalen från CMB; CBI , som gjorde högupplösta observationer och erhöll det första E-mode polarisationsspektrumet; WMAP ; och rymdfarkosten Planck , som har producerat den högsta upplösningen av all-sky kartan hittills av både temperaturanisotropierna och polarisationssignalerna. Aktuella vetenskapliga mål för CMB-observation inkluderar exakt mätning av gravitationslinser, vilket kan begränsa massan av neutrinon ; och mätning av B-mod polarisation som möjligt bevis för kosmisk inflation .
Utformningen av kosmiska mikrovågsbakgrundsexperiment är en mycket utmanande uppgift. De största problemen är mottagarna, teleskopoptiken och atmosfären. Många förbättrade mikrovågsförstärkartekniker har designats för mikrovågsbakgrundsapplikationer. Vissa tekniker som används är HEMT , MMIC , SIS och bolometrar . Experiment använder i allmänhet utarbetade kryogena system för att hålla förstärkarna svala. Ofta är experiment interferometrar som bara mäter rumsliga fluktuationer i signaler på himlen och är okänsliga för den genomsnittliga 2,7 K bakgrunden.
Ett annat problem är 1/ f -bruset som finns i alla detektorer. Vanligtvis är den experimentella skanningsstrategin utformad för att minimera effekten av sådant brus. För att minimera sidolober använder mikrovågsoptik vanligtvis utarbetade linser och matarhorn . Slutligen, i markbaserade (och till viss del ballongbaserade) instrument, avger och absorberar vatten och syre i atmosfären mikrovågsstrålning. Även vid frekvenser där atmosfärsöverföringen är hög bidrar atmosfärisk emission till fotonbrus som begränsar ett experiments känslighet. CMB-forskning använder därför luft- och rymdburna experiment, såväl som torra platser på hög höjd som de chilenska Anderna och Sydpolen .
Kosmiska mikrovågsbakgrundsexperiment
Listan nedan består av en dellista över tidigare, nuvarande och planerade CMB-experiment. Namnet, start- och slutåren för varje experiment anges, följt av experimentets grund – oavsett om det är rymd-, ballong- eller markbaserat – och platsen där så är lämpligt. Frekvens- och förstärkarteknikerna som används anges, liksom de huvudsakliga målen för experimenten.
| Bild | namn | Start | Slutet | Grund | Plats | Frekvens (GHz) | Detektorteknik | Mål | Referenser |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Advanced Cosmic Microwave Explorer (ACME) Även HACME: HEMT +ACME |
1988 | 1996 | Jord | Sydpolen | 26–35; 38–45 | HEMT | Temperaturanisotropier | ||
| Antarctic Plateau Anisotropy Chasing Experiment (APACHE) | 1995 | 1996 | Jord | Antarktis | 100, 150, 250 | Bolometer | Temperaturanisotropier | ||
|
Absolut radiometer för kosmologi, astrofysik och diffus emission ( ARCADE) | 2001 | 2006 | Ballong | 3, 5, 7, 10, 30, 90 | HEMT | CMB Spectrum | ||
|
Archeops | 1999 | 2002 | Ballong | 143, 217, 353, 545 | Bolometer | Uppmätt stor- och mellanskala med förbättrad precision i de större skalorna. | ||
| Arcminute Cosmology Bolometer Array Receiver (ACBAR) | 2001 | 2008 | Jord | Sydpolen | 150, 219, 274 | Bolometer | Temperaturanisotropier | ||
|
Arcminute Microkelvin Imager (AMI) | 2005 | — | Jord | Storbritannien : Mullard Radio Astronomy Observatory | 12-18 | Interferometer | SZ-effekt , temperaturanisotropier | |
| QUI JOint TENerife ( QUIJOTE ) | 2012 | — | Jord | Teneriffa | 11, 13, 17, 19, 30, 40 | Polarisator / OMT | Polarisering på graders vinkelskala | ||
| ARGO | 1988, 1990, 1993 | 1993 | Ballong | 150-600 | Bolometer | ||||
|
Array för mikrovågsbakgrundsanisotropi (AMiBA) | 2007 | — | Jord | Hawaii: Mauna Loa | 86-102 | Interferometer/MMIC | SZ-effekt; Polarisering | |
|
Atacama B-Mode Search (ABS) | 2012 | 2014 | Jord | Chile : Atacamaöknen | 145 | Bolometer | Polarisering | |
|
Atacama Cosmology Telescope (ACT) | 2008 | 2022 | Jord | Chile : Atacamaöknen | 148, 218, 277 | Bolometer | Småskaliga temperatur- och polarisationsanisotropier | |
|
Atacama Pathfinder Experiment (APEX) | 2007 | — | Jord | Chile : Atacamaöknen | 150, 217 | Bolometer | Temperaturanisotropier; SZ-effekt | |
|
Australia Telescope Compact Array (ATCA) | 1991 | 1997 | Jord | Paul Wild Observatory , New South Wales , Australien | 8.7 | HEMT | ||
| Bakgrund Emission Anisotropy Scanning Telescope (BEAST) | 2000 | — | Ballong, mark | 25-35; 38-45 | HEMT | Ett jordat CMB-observatorium vid University of Californias White Mountain Peak Research-station. | |||
| Bakgrundsavbildning av kosmisk extragalaktisk polarisation (BICEP1) | 2006 | 2008 | Jord | Sydpolen | 100, 150, 220 | Bolometer | Uppmätt gradskalig polarisering med förbättrad precision. | ||
| BICEP2 | 2009 | 2012 | Jord | Sydpolen | 150 | Bolometer | Gradskala B-mode polarisation. | ||
| Keck Array | 2010 | Jord | Sydpolen | 95, 150, 220 | Bolometer | Gradskala B-mode polarisation. | |||
| Ballongburen anisotropimätning (BAM) | 1995 | 1998 | Ballong | University of British Columbia och Brown University ballongexperiment | 110-250 | Spektrometer | Använde differential Fourier Transform Spectrometer för att mäta gradskalanisotropi | ||
| Ballongburna radiometrar för skypolarisationsobservationer (BaR-SPoRT) | Inställt | — | Ballong | 32, 90 | Polarisator / OMT | ||||
| Berkeley-Illinois-Maryland Association ( BIMA ) | 1986 | 2004 | Jord | Hat Creek Radio Observatory , Kalifornien, USA | 70-116; 210-270 | SIS | |||
|
BOOMERang-experiment | 1997 | 2003 | Ballong | Långvarig ballong ovanför Antarktis | 90-420 | Bolometer | Mellanstora fluktuationer | |
| B-mode RAdiation INTERferometer (HJÄRNAN) | Aldrig | — | Jord | Dome-C, Antarktis | |||||
| Klöver | Inställt | — | Jord | 97, 150, 230 | Bolometer | Inställd experiment för att mäta småskaliga fluktuationer och för att söka efter B-mod polarisation. | |||
| Kobra | 1982 | 1990 | Låter raket | University of British Columbia | 27-900 | Bolometrar/ FTS | Frekvensspektrum för CMB | ||
| Cosmic Anisotropy Polarization Mapper (CAPMAP) | 2002 | 2008 | Jord | Crawford Hill Telescope, New Jersey | 40, 90 | MMIC/HEMT | |||
| Cosmic Anisotropy Telescope (CAT) | 1994 | 1997 | Jord | Mullard Radio Astronomy Observatory | 13-17 | Interferometer / HEMT | Mycket små fluktuationer i små delar av himlen. | ||
|
Cosmic Background Imager (CBI) | 2000 | 2008 | Jord | Llano de Chajnantor-observatoriet , Chile | 26-36 | HEMT | Mycket småskaliga temperatur- och polarisationsanisotropier i en liten del av himlen. | |
|
Cosmology Large Angular Scale Surveyor (KLASS) | 2015 | — | Jord | Llano de Chajnantor-observatoriet , Chile | 40, 90, 150, 220 | TES Bolometer | B-mode polarisationssignal vid multipoler från 2 till 100 | |
| Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER) | Framtida | — | Ballong | 200, 270, 350, 800 | TES bolometrar | B-mode polarisationssignal | |||
| KOSMOSOM | 1998 | 2007 | Jord | Teide-observatoriet , Teneriffa, Spanien | 10-18 | HEMT | Cirkulära scanningsexperiment för CMB och förgrunder | ||
|
Cosmic Background Explorer (COBE) | 1989 | 1993 | Plats | Jordens bana | 31,5, 53, 90 (DMR) | Temperaturanisotropier; frekvenseffektspektrum; solsystemets och galaktiska dammförgrunder. | ||
|
|
Cosmic Background Explorer (COBE) | 1989 | 1990 | Plats | Jordens bana | 68-3000 200 frekvenser (FIRAS) | Bolometrar | CMB Spectrum; CMB temperatur; CIB-spektrum; Temperaturanisotropier; frekvenseffektspektrum; solsystemets och galaktiska dammförgrunder. | |
| TRIS | 1994 | 2001 | Jord | Campo Imperatore | 0,6, 0,82, 2,5 | CMB frekvenseffektspektrum | |||
| KOMPASS | 2001 | 2001 | Jord | Pine Bluff, Wisconsin | 26 till 36 | HEMT | Polarisering på graders vinkelskala | ||
| Kosmologisk gen (CG) | 1999 | 2009 | Jord | RATAN-600 , Kaukasus, Ryssland | 0,6 till 32 | HEMT | |||
| Grad Angular Scale Interferometer (DASI) | 1999 | 2003 | Jord | Sydpolen | 26-36 | HEMT | Temperatur- och polarisationsanisotropi på gradvinkelskalor | ||
| E- och B-experimentet (EBEX) | 2012 | 2013 | Ballong | Antarktis | 150-450 | Bolometer | Inflationär gravitationsvågbakgrundssignal (IGB) i B-modpolarisation | ||
| Far Infra-Red Survey (FIRS) | 1989 | 1989 | Ballong | National Scientific Balloon Facility , Fort Sumner, New Mexico | 170-680 | Bolometer | Temperaturanisotropi på stora vinkelskalor. | ||
| KU-band polarisationsidentifierare (KUPID) | 2003 | — | Jord | Crawford Hill Telescope, New Jersey | 12-18 | HEMT | |||
| Medium Scale Anisotropy Measurement (MSAM) | 1992 | 1997 | Ballong | 150-650 | Bolometer | ||||
|
Millimeter Anisotropy Experiment Imaging Array (MAXIMA) | 1995, 1998, 1999 | 1999 | Ballong | Nära Palestina, Texas | 150-420 | Bolometer | Mellanskala temperaturfluktuationer. | |
| Millimeterinterferometer (MINT) | 2001 | 2002 | Jord | Cerro Toco, Chile | 145 | SIS | Temperaturanisotropier runt multipol 1500 | ||
| Millimeter-våg boometrisk interferometer (MBI-B) | Framtida | — | Jord | 90 | Bolometer | ||||
| Mobile Anisotropy Telescope (MAT) | 1997, 1998 | 1998 | Jord | Cerro Toco , Chile | 30-140 | HEMT / SIS | |||
| Polarisationsobservationer av stora vinkelområden (POLAR) | 2000 | 2000 | Jord | Pine Bluff, Wisconsin , USA | 26-46 | HEMT | Polarisering vid stora vinkelskalor | ||
|
ISBJÖRN | 2012 | — | Jord | Chajnantor-platån (Chile) | 150 | Antennkopplad TES | CMB-polarisering. Ursprungliga och linsade B-lägen. | |
| Polatron | Aldrig | — | Jord | 100 | Bolometer | ||||
| Princeton I, Q och U Experiment (PIQUE) | 2002 | 2002 | Jord | Princeton Universitet | 90 | Bolometer | |||
| Pytonorm | 1992 | 1997 | Jord | Sydpolen | 30-90 | HEMT / Bolometer | Temperaturanisotropi på mellanliggande vinkelskalor | ||
| QMAP | 1996 | 1996 | Ballong | 30-140 | HEMT / SIS | ||||
|
QUAD | 2005 | 2007 | Jord | Sydpolen | 100, 150 | Bolometer | Polarisering i mellanliggande vinkelskala | |
| QUBIC | Framtida | — | Jord | 150, 220 | Bolometer | B-mod polarisation på mellanliggande vinkelskala. | [ citat behövs ] | ||
| Q/U Imaging Experiment (TYST) | 2008 | 2010 | Jord | Llano de Chajnantor-observatoriet , Chile | 40, 90 | HEMT | |||
| RELIKT-1 | 1983 | 1984 | Plats | Jordens bana | 37 | Temperaturanisotropier | |||
| Saskatoon experiment | 1993 | 1995 | Jord | Saskatchewan | 26-46 | HEMT | |||
| Simons observatorium | 2021 | - | Jord | Atacama | 27/39, 93/145, 225/280 GHz | Bolometrar | B-läge polarisation, SZE galaxkluster , källor | ||
| Sky Polarization Observatory (SPort) | Inställt | — | Plats | Internationell rymdstation | 22-90 | Polarisering | |||
| Sydpolen teleskop | 2006 | Jord | Sydpolen | Småskalig temperatur och polarisering. | |||||
| SPINDEL | 2015 | Ballong | Antarktis | 90, 150, 220 | Bolometer | Storskalig polarisering. | |||
|
Sunyaev-Zeldovich Array (SZA) | 2004 | 2008 | Jord | Owens Valley Radio Observatory | 26-36; 85-115 | Interferometer | Producerade känsliga CMB-anisotropibegränsningar vid l ~ 4000, mätte SZ-effekten i hundratals galaxhopar. Nu en del av CARMA | |
| Multiplexed Squid/Tes Array för nittio gigahertz ( MUSTANG/MUSTANG2) | 2007 | — | Jord | Green Bank Telescope (West Virginia, USA) | 90 | TES bolometrar | Sunyaev-Zeldovich-effekt (används även för icke-CMB-arbete) | ||
| Sunyaev-Zeldovich infrarödexperiment (SuZIE) | 1996 | — | Jord | Caltech Submillimeter Observatory , Mauna Kea , Hawaii | 150, 220, 350 | Bolometer | SZ-effekt | ||
| Teneriffa Experiment | 1984 | 2000 | Jord | Teneriffa | 10, 15, 33 | HEMT | Temperaturanisotropier från grader till bågminuta vinkelskalor | ||
| TopHat | 2001 | 2001 | Ballong | Antarktis | 150-720 | Bolometer | |||
| Mycket liten array | 2002 | 2008 | Jord | Teneriffa | 26-36 | Interferometer / HEMT | Mellan- och småskaliga fluktuationer i små delar av himlen. | ||
|
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) | 2001 | 2010 | Plats | Lagrange 2 | 23-94 | HEMT | Temperaturanisotropier; Polarisering | |
| Planck | 2009 | 2013 | Plats | Lagrange 2 | 30-857 | HEMT / Bolometer | Temperatur- och polarisationsanisotropier; förgrunder |
Vidare läsning
- NASA, 2015, "Hosted Data on LAMBDA: CMB Experiments", se [1] , tillgänglig 27 mars 2015.