Эволюционная карта Вселенной , или EMU, — это большой проект, который будет использовать новый телескоп ASKAP для проведения переписи радиоисточников в небе. Ожидается, что EMU обнаружит около 70 миллионов радиоисточников. [1]
Большинство этих радиоисточников будут галактиками, находящимися в миллионах световых лет от нас, многие из которых содержат массивные черные дыры , а некоторые из обнаруженных сигналов будут отправлены менее чем через полмиллиарда лет после Большого взрыва , который создал Вселенную 13,7 миллиарда лет назад. В отличие от NVSS, который в основном обнаруживал активные ядра галактик , большая чувствительность EMU означает, что около половины обнаруженных галактик будут галактиками звездообразования.
Основной научный драйвер EMU — попытаться понять, как изначально сформировались звезды и галактики и как они эволюционировали до своего нынешнего состояния. Перепись 70 миллионов галактик, обнаруженных EMU, будет представлять галактики на всех различных стадиях их эволюции, так что их можно будет разместить в последовательности, что позволит изучать, как изменяются их свойства по мере их эволюции. EMU сможет исследовать галактики, формирующие звезды, вплоть до красного смещения около 1, активные ядра галактик до края наблюдаемой Вселенной и, несомненно, откроет новые классы объектов.
EMU был выбран (вместе с WALLABY) как одно из двух предложений с наивысшим рейтингом для ASKAP из первоначального списка из 39 выражений заинтересованности. [2] EMU — это международный проект, и команда EMU состоит из более чем 400 астрономов из 21 страны.
Помимо планирования и проведения самого радиообследования, проект EMU также включает в себя:
Ключевые научные проекты , которые будут обеспечивать ключевые научные цели EMU. К ним относятся эволюция галактик, космология, скопления галактик, плоскость галактики и радиозвезды. [3]
Проекты развития , которые разрабатывают и оптимизируют инструменты, необходимые для создания науки из данных EMU. Они включают в себя извлечение источника, [4] перекрестную идентификацию с каталогами многоволновых диапазонов, [5] и определение красного смещения. Один из таких проектов развития привел к созданию проекта гражданской науки Radio Galaxy Zoo . [6]
Проекты сотрудничества , которые развивают и поддерживают сотрудничество с другими крупными проектами по обследованию местности, такими как Meerkat-Mightee , MWA-GLEAM , LOFAR , SkyMapper , WISE и eRosita .
Проект WTF, в рамках которого будет осуществляться поиск в данных EMU неожиданных открытий, не входящих в научные цели.
История
Проект EMU был предложен в 2009 году командой под руководством Рэя Норриса . Он был включен ASKAP в два лучших из десяти проектов Survey Science, где Норрис был руководителем проекта, а А. Хопкинс и Н. Сеймур — учеными проекта. Сеймур ушел в отставку в 2018 году, а Норрис ушел в отставку в 2020 году. В настоящее время руководителем проекта является Эндрю Хопкинс. В настоящее время команда EMU насчитывает более 400 участников.
Технический обзор
EMU — это проект радиообзора неба, который будет использовать новый телескоп ASKAP для проведения глубокого (~10 микроЯр СКО) радиоконтинуального обзора, охватывающего все южное небо до склонения +30° на север. Он будет иметь примерно в 40 раз большую чувствительность и в шесть раз большее разрешение, чем NVSS » , а также будет более чувствителен к расширенному диффузному излучению из-за коротких базовых линий, встроенных в массив ASKAP.
EMU будет обследовать все небо, видимое с телескопа ASKAP, в полях размером 30 квадратных градусов. Каждое поле будет обследовано в диапазоне 300 МГц примерно от 1110 до 1410 МГц в каналах по 1 МГц, предоставляя как спектральные формы, так и, через проект POSSUM [7] , все четыре параметра Стокса и меры вращения . Данные будут обрабатываться в режиме, близком к реальному времени, процессором конвейера ASKAP. После того, как обработанные данные будут одобрены для контроля качества командой EMU, они будут размещены в открытом доступе. Затем радиокомпоненты будут сгруппированы в радиоисточники и, где это возможно, сопоставлены с другими многоволновыми данными. Затем они будут помещены в каталог с добавленной стоимостью EMU (EVACAT), который будет доступен только членам команды EMU в течение некоторого периода конфиденциальности, прежде чем будет передан в открытое доступ.
СрокиПроект EMU состоит из пяти этапов (даты условны и зависят от хода строительства и ввода в эксплуатацию)
Фаза 1 EMU: Исследование конструкции (2008-2015 гг.): В исследовании конструкции EMU рассматривались такие вопросы, как моделирование производительности фазированной антенной решетки, разработка алгоритмов визуализации с высоким динамическим диапазоном, извлечение и идентификация источника и т. д. Также проводились пилотные научные эксперименты в таких областях, как ATLAS, SCORPIO и COSMOS, для руководства окончательной научной разработкой EMU.
Фаза 2 EMU: ввод в эксплуатацию BETA (2013–2015 гг.) Команда EMU с энтузиазмом участвовала в процессе ввода в эксплуатацию ASKAP, в том числе использовала 6-антенную тестовую решетку Boolardy (BETA) для проведения первых наблюдений, отладки телескопа и обработки данных.
Фаза 3 EMU: Ввод в эксплуатацию ASKAP-12: В 2016 году был поставлен готовый к использованию ASKAP («ASKAP-12») с 12 из 36 антенн, оснащенных PAF ADE («MkII») (в дополнение к шести антеннам, оснащенным PAF BETA, которые, как ожидается, не будут использоваться). Последовал значительный период ввода в эксплуатацию и отладки прибора.
Фаза 4 EMU: Ранняя наука: Первые обзорные научные наблюдения будут проводиться с помощью массива ASKAP-12, начиная с начала 2016 года. Было проведено несколько научных исследований, в результате которых было опубликовано несколько журнальных статей. В течение этого периода дополнительные антенны постепенно оснащались PAF.
Фаза 5 EMU: Пилотные обследования. Первое пилотное поле EMU наблюдалось в 2019–2020 годах, и была опубликована статья, представляющая основные результаты. [8] Было опубликовано несколько научных статей, включая открытие странных радиокругов .
Фаза 5 EMU: Полная наука обзора: (2022). Ожидается, что сами наблюдения обзора EMU займут до 5 лет времени телескопа. Есть надежда, что в конечном итоге данные WALLABY можно будет объединить с данными EMU для получения еще более чувствительного uimage неба.
Ссылки
^ Норрис, РП и др., EMU: Эволюционная карта Вселенной, PASA (2015), том 28, выпуск 2, стр. 215-248. http://adsabs.harvard.edu/abs/2011PASA...28..215N
^ Джонстон, С. и др., Наука с ASKAP. Австралийский искатель пути размером в квадратный километр, Experimental Astronomy (2008), том 22, стр. 151. http://adsabs.harvard.edu/abs/2008ExA....22..151J
^ Умана, Г. и др., СКОРПИОН: глубокий обзор радиоизлучения в жизненном цикле звезд, MNRAS (2015), том 454, стр. 902. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.454..902U
^ Хопкинс, А. и др., Задача поиска данных источника ASKAP/EMU, PASA (2015), в печати. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015arXiv150903931H
^ Фан, Д. и др., Сопоставление радиокаталогов с реалистичной геометрией: применение к SWIRE и ATLAS, MNRAS (2015), 451, 1299. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.451.1299F
^ Банфилд, Дж. и др., Радиогалактический зоопарк: галактики-хозяева и радиоморфологии, полученные с помощью визуального осмотра, MNRAS (2015), 453, 2326. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.453.2326B
^ Gaensler, B. et al., Survey Science with ASKAP: Polarization Sky Survey of the Universe's Magnetism (POSSUM), Бюллетень Американского астрономического общества (2010), том 42, стр. 515. http://adsabs.harvard.edu/abs/2010AAS...21547013G
^ Норрис, РП и др., Пилотное исследование «Эволюционная карта Вселенной», PASA (2021), том 38, стр. 46 https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021PASA...38...46N
