NEID(發(fā)音為“流體”)位于昆蘭山脈的最高點,俯瞰索諾蘭沙漠,它橫跨亞利桑那州南部,最近在基特峰國家天文臺收集了第一批觀測結(jié)果,天文學(xué)家通常稱之為“第一光”。 。
NEID安裝在3.5米的威斯康星-印第安納州-耶魯-NOAO(WIYN)望遠(yuǎn)鏡上,可以高精度地測量附近恒星運動的變化。這種最先進(jìn)的儀器以Tohono O'odham的名字命名,意思是“要看”,現(xiàn)在正在尋找系外行星,它們是繞太陽系外的恒星運行的,并且能夠探測到,比以往任何時候都更準(zhǔn)確地測量和表征新行星。
天文學(xué)家可以找到新系外行星的一種方法是使用“擺動”方法。軌道上的兩個物體(例如地球和太陽)圍繞一個共同的質(zhì)心運動。天文學(xué)家可以在恒星運動時尋找其速度的周期性變化,以此來判斷恒星是否有繞其運行的行星。
構(gòu)建NEID所面臨的主要挑戰(zhàn)是,其精度要比同類同類任何現(xiàn)有儀器高出好幾倍,涉及到精煉和優(yōu)化其眾多組件。為此,天文學(xué)家卡倫·布雷克(Cullen Blake)與賓州州立大學(xué)的研究人員合作,并向NASA和美國國家科學(xué)基金會提交了設(shè)計和建造NEID的建議。
當(dāng)行星(較小的圓)繞恒星(較大的圓)旋轉(zhuǎn)時,恒星本身也將繞組合系統(tǒng)的質(zhì)心(紅色加號)繞小軌道運動。圖片來源:賓夕法尼亞大學(xué)
在積極的時間線上進(jìn)行溫度控制
作為NEID的儀器科學(xué)家之一,布雷克說,他們面臨的重大測試之一是制造一種具有非常精細(xì)的溫度控制水平的儀器。NEID內(nèi)的光學(xué)設(shè)備(一個大約相當(dāng)于汽車大小的大型金屬容器)需要保持在300開爾文(約80 F或26 C)的恒定溫度下并穩(wěn)定在千分之一度之內(nèi)。布萊克解釋說:“如果儀器內(nèi)部的溫度發(fā)生變化,它將像您正在尋找的信號一樣偽裝。”“你必須真正控制它。”
在獲得最大的市售電荷耦合器件(一種記錄遠(yuǎn)處恒星光的數(shù)字探測器)之后,賓州布雷克實驗室的研究人員,包括前博士后李丹,山姆·哈弗森和博士。學(xué)生Mark Giovinazzi設(shè)計并建造了可容納探測器的支架,以實現(xiàn)最佳溫度控制。在辛格中心的Quattrone納米制造設(shè)施中組裝完設(shè)備并使用潔凈室設(shè)施進(jìn)行安裝后,研究人員進(jìn)行了為期一年的測試,以確保探測器性能達(dá)到規(guī)格要求,然后再將其送到州立大學(xué)并將探測器組裝為NEID。然后將其帶到基特天文臺進(jìn)行安裝。