อาร์เรย์ซุนยาเยฟ-เซลโดวิช

อาร์เรย์ Sunyaev–Zel'dovich ถ่ายในช่วงฤดูใบไม้ร่วงปี 2548 หอดูดาววิทยุ Owens Valley ทางตะวันออกของเซียร์ราเนวาดา
สถานที่ตั้ง	แคลิฟอร์เนียภูมิภาคแปซิฟิก
พิกัด	37°13′58″N 118°17′46″W / 37.2327°N 118.2961°W / 37.2327; -118.2961
องค์กร	ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย หอ ดูดาววิทยุโอเวนส์แวลลีย์มหาวิทยาลัยชิคาโก
ความยาวคลื่น	31,  100  GHz (9.7,  3.0  มม.)
จำนวน กล้องโทรทรรศน์ ​	8
เส้นผ่านศูนย์กลาง	3.5  เมตร (11  ฟุต 6  นิ้ว)
เว็บไซต์	astro.uchicago.edu/research/sza.php​​​​​
ที่ตั้งของ Sunyaev–Zel ' dovich Array
สื่อที่เกี่ยวข้องบน Commons
[ แก้ไขในวิกิดาต้า ]

กล้องโทรทรรศน์อวกาศซันยาเยฟ-เซลโดวิช ( SZA ) ในแคลิฟอร์เนีย เป็นอาร์เรย์ของ กล้องโทรทรรศน์ขนาด 3.5 เมตร จำนวน 8 ตัว ซึ่งเคยใช้งานเป็นส่วนหนึ่งของโครงการCombined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) ที่ปัจจุบันปิดตัวลงแล้ว เป้าหมายเริ่มต้นคือการสำรวจพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล (CMB) เพื่อวัดความแปรปรวน ในระดับละเอียด และค้นหากระจุกกาแล็กซี การสำรวจเสร็จสิ้นในปี 2550 และปัจจุบันอาร์เรย์นี้ถูกใช้เป็นหลักในการจำแนกลักษณะของกระจุกกาแล็กซีผ่านปรากฏการณ์ซันยาเยฟ-เซลโดวิชการสังเกตการณ์ที่ SZA เริ่มขึ้นในเดือนเมษายน 2548

หนึ่งในความก้าวหน้าสำคัญที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการตรวจพบพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เร่งการขยายตัวของจักรวาล ผ่านการสังเกตการณ์รังสีพื้นหลังของจักรวาล (CMB) และการศึกษาซูเปอร์โนวา พลังงานนี้ถูกเรียกว่า พลังงานมืดโดยเปรียบเทียบกับสสารมืด และเชื่อกันว่าคิดเป็นประมาณ 70% ของพลังงานทั้งหมดในจักรวาล

แม้ว่าเราจะไม่สามารถสังเกตพลังงานมืดได้โดยตรง แต่เราสามารถอนุมานคุณสมบัติพื้นฐานของมันได้จากผลกระทบที่มีต่อการก่อตัวของโครงสร้างในจักรวาล เช่นเดียวกับที่นักนิเวศวิทยาสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับแหล่งอาหารได้โดยการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของประชากรสัตว์เมื่อเวลาผ่านไป นักฟิสิกส์ก็สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับพลังงานมืดได้โดยการศึกษาข้อมูลสถิติประชากรของสิ่งมีชีวิตในจักรวาล ซึ่งในกรณีนี้คือกระจุกกาแล็กซี

ชื่อของ SZA มาจากวิธีการวัดกระจุกกาแล็กซี นั่นคือ การกระเจิงของแสง CMB ขณะที่มันผ่านก๊าซไอออนไนซ์ร้อนในกระจุกกาแล็กซี ซึ่งรู้จักกันในชื่อปรากฏการณ์ซุนยาเยฟ-เซลโดวิช (ปรากฏการณ์ SZ) กล่าวโดยย่อคือ CMB ถูกใช้เป็นแสงพื้นหลังเพื่อให้สามารถมองเห็นกระจุกกาแล็กซีได้จากเงาที่พวกมันทอดลงมา เนื่องจาก SZA มองเห็นเงาแทนที่จะเป็นแสงที่ปล่อยออกมาจากกระจุกกาแล็กซีเอง มันจึงสามารถใช้ในการวัดกระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่ได้อย่างแทบไม่ขึ้นอยู่กับค่าเรดชิฟต์ย้อนกลับไปถึงยุคที่กระจุกกาแล็กซีเริ่มก่อตัวขึ้นเป็นครั้งแรก

SZA ถูกใช้สำหรับการสังเกตการณ์หลายความยาวคลื่นของกระจุกกาแล็กซีมากกว่า 100 แห่ง ทั้งโดยตัวมันเองและเป็นส่วนหนึ่งของCombined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) ซึ่งถูกปลดประจำการหลังจากวันที่ 3 เมษายน 2558 ^{[ 1 ]}ตั้งแต่ปี 2548 ถึง 2550 SZA ได้ดำเนินการสำรวจเชิงลึกที่ 31  GHz ( กิกะเฮิร์ตซ์ ) ของพื้นที่ท้องฟ้าหลายแห่ง

SZA ไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์เดี่ยว แต่เป็นชุดกล้องโทรทรรศน์ 8 ตัวที่ทำงานร่วมกันในลักษณะของอินเตอร์เฟอโรเมตรอินเตอร์เฟอโรเมตรไม่ได้ตรวจจับแสงในลักษณะเดียวกับกล้องโทรทรรศน์ทั่วไป โดยการวัดกำลังรวมที่รวบรวมได้จากจานรับสัญญาณเพียงจานเดียว แต่จะดูที่ความแตกต่างระหว่างแสงที่ตกกระทบกล้องโทรทรรศน์เป็นคู่ๆ เช่นเดียวกับคลื่นน้ำ คลื่นแสงสามารถแทรกสอดกันได้ ทำให้เกิดรูปแบบที่ซับซ้อนของการเพิ่มความเข้มในบริเวณที่คลื่นแทรกสอดกันแบบเสริมกัน และเกิดเป็นศูนย์ในบริเวณที่คลื่นแทรกสอดกันแบบหักล้างกัน

เมื่อแสงจากแหล่งกำเนิดแสงส่องกระทบอาร์เรย์ อินเตอร์เฟอโรเมตรจะตรวจจับรูปแบบการแทรกสอด นี้ — จึงเป็นที่มาของชื่อนี้ โครงสร้างของแหล่งกำเนิดแสงบนท้องฟ้าสามารถอนุมานได้จากรูปแบบการแทรกสอดในลักษณะเดียวกับการอนุมานขนาดและรูปร่างของก้อนหินที่โยนลงไปในสระน้ำจากรูปแบบคลื่นที่เกิดขึ้นหลังจากนั้น

ความละเอียดพื้นฐานของอินเตอร์เฟอโรเมตรไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของกล้องโทรทรรศน์แต่ละตัว (เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์เดี่ยวแบบดั้งเดิม) แต่ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างกล้องโทรทรรศน์เหล่านั้น กล้องโทรทรรศน์คู่ที่มีระยะห่างมากจะให้ความไวต่อโครงสร้างขนาดเล็ก ในขณะที่ระยะห่างน้อยจะให้ความไวต่อโครงสร้างขนาดใหญ่บนท้องฟ้า กล้องโทรทรรศน์ SZA ทั้ง 8 ตัวมีขนาดเล็กพอที่จะวางไว้ใกล้กันมาก ซึ่งให้ความไวสูงสุดต่อสัญญาณ SZ (ขนาดใหญ่) จากกระจุกกาแล็กซี เมื่อรวม SZA เข้ากับกล้องโทรทรรศน์อื่นๆ ในอาร์เรย์ CARMA ซึ่งมีระยะห่างมากกว่าและมีความไวต่อมาตราส่วนเชิงมุมที่ละเอียดกว่า ก็จะได้ภาพที่สมบูรณ์ของกระจุกกาแล็กซีที่มีความละเอียดสูงมาก