Precisionsarray för att undersöka återjoniseringens epok
| Alternativa namn | PAPPER |
|---|---|
| Plats(er) | Northern Cape , RSA |
| Koordinater | Koordinater : |
| Våglängd | 1,5 m (200 MHz)–3,0 m (100 MHz) |
| Första ljuset | oktober 2009
|
| Teleskop stil | radiointerferometer
|
| Antal teleskop | 64
|
| Uppsamlingsområde | 18 000 m 2 (190 000 sq ft) |
| Hemsida |
|
  Plats för precisionsarray för att undersöka återjoniseringens epok [ | |
Donald C. Backer Precision Array for Probing the Epoch of Reionization (PAPER) är en radiointerferometer finansierad av National Science Foundation för att upptäcka 21 cm väte (HI) fluktuationer som inträffade när de första galaxerna joniserade intergalaktisk gas omkring 500 miljoner år efter Big Bang. PAPER är ett fokuserat experiment som syftar till att göra den första statistiska upptäckten av 21 cm återjoniseringssignalen . Med tanke på de stränga kraven på dynamiskt omfång för att upptäcka återjonisering inför förgrunder som är fem storleksordningar ljusare, tar PAPER-projektet ett noggrant iscensatt tekniskt tillvägagångssätt och optimerar varje komponent i arrayen för att i början mildra eventuella potentiellt försvagande problem i efterföljande datakalibrering och analys. Detta stegvisa tillvägagångssätt tar itu med de observationsutmaningar som uppstår från mycket brett fält, högdynamiskt räckviddsavbildning över breda bandbredder i närvaro av transient terrestrisk interferens. PAPER började som ett samarbete mellan Don Backer från UC Berkeley Radio Astronomy Laboratory och Richard Bradley från National Radio Astronomy Observatory . Med Backers bortgång 2010 Aaron Parsons tagit över ledningen för PAPER på sidan av UC Berkeley.
De två grundläggande bekymmer som mest påverkar utformningen av alla HI-återjoniseringsdetektionsinstrument är att ta bort förgrunder och att uppnå den erforderliga känsligheten. PAPER-metoden betonar starkt det förra; nivån av instrumentell kalibrering och förgrundskarakterisering som kommer att krävas för att modellera och ta bort polariserad galaktisk synkrotronemission, kontinuumpunktkällor och galaktisk/extragalaktisk fri-fri emission är oöverträffad i 100-200 MHz-bandet som förväntas omfatta återjonisering.
PAPER består av två distinkta arrayer: en belägen på NRAO-platsen i Green Bank, WV, som används främst för tekniska undersökningar och fälttester, och en annan belägen på den sydafrikanska SKA-platsen i Karooöknen i Northern Cape, Sydafrika ., som används för vetenskapliga observationer.
PAPPER i Green Bank, West Virginia, USA
PAPER i Green Bank har utvecklats under några år från att utforska grundläggande systematik i en rudimentär array med fyra element till den mer omfattande systemprestandatestningen med den 32 element array som för närvarande är utplacerad där. PAPPER-aktiviteter på NRAO-anläggningen nära Green Bank, WV, började 2005 med utplaceringen av en 4-antenns, enkelpolariserande interferometer. Efter omfattande tester och förbättringar av PAPER-designen, installerade vi åtta antenner i ett närliggande fält i april 2008. Detta nya system inkorporerade antennelement med markskärmsklaffar och en digital korrelator baserad på CASPER-hårdvara.
PAPPER i Sydafrika
Den sydafrikanska arrayen syftar till att förverkliga vårt primära vetenskapsmål: att upptäcka återjonisering. Instrumentet är beläget på P2-platsen i Square Kilometer Array South Africa (SKA-SA)-reservatet nära den lilla staden Carnarvon. Utplaceringarna vid SKA-Sydafrikas anläggning i Karooöknen började med banbrytande och utplaceringen av 16 antenner i oktober 2009, fortsatte med en ökning till 32 antenner i april 2010, följt av driftsättning och observation i maj 2010. Arrayen utökades igen i juli 2011 till 64 element. En utbyggnad till 128 antenner är planerad till 2013.
PAPPER i HERA roadmap
PAPER, tillsammans med Murchison Widefield Array , är frontierprojekt inom programmet Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA). HERA-färdplanen för att utforska återjonisering organiserades i tre sekventiella faser. Fas I har som mål den första statistiska detekteringen av HI 21 cm-signalen från återjonisering. HERA II innebär att man tillämpar lärdomar från Fas I för att definiera och bygga en större array som kan detaljerad karakterisera den statistiska signalen och avbilda de ljusaste återjoniseringsstrukturerna. Det sista steget av HERA, Fas III, kommer att ta itu med utmaningarna med fullständig tomografisk avbildning med hjälp av en SKA-skala anläggning med kapacitet som är informerad av det tidigare arbetet. HERA-programmet var det högst rankade av Decadal Survey RMS Panels vetenskapliga rekommendationer.
Projektpartners
- University of California, Berkeley
- National Radio Astronomy Observatory
- University of Pennsylvania
- The Square Kilometer Array (SKA Sydafrika)