p Em 1 ° de abril, a cúpula do Telescópio Mayall perto de Tucson, Arizona, aberto para o céu noturno, e a luz das estrelas derramou através da montagem de seis lentes grandes que foram cuidadosamente embaladas e alinhadas para um novo instrumento que será lançado ainda este ano. p Poucas horas depois, os cientistas produziram as primeiras imagens focadas com essas lentes de precisão - a maior tem 1,1 metros de diâmetro - durante esse teste inicial, marcando um marco importante da "primeira luz" para o instrumento espectroscópico de energia escura, ou DESI. Este primeiro lote de imagens se concentrou no Whirlpool Galaxy para demonstrar a qualidade das novas lentes.

p "Foi um momento incrível ver aquelas primeiras imagens nos monitores da sala de controle, "disse Connie Rockosi, quem está liderando este comissionamento inicial das lentes DESI. "Muitas pessoas trabalharam muito nisso, e é realmente emocionante mostrar o quanto já foi feito. "

p Esta fase do projeto continuará por cerca de seis semanas e exigirá os esforços de vários cientistas locais e observadores remotos, notável Rockosi, professor de astronomia e astrofísica na UC Santa Cruz.

p Quando concluído no final deste ano, O DESI verá e medirá a luz do céu de uma maneira muito diferente do que este conjunto de lentes. Ele é projetado para receber milhares de pontos de luz em vez de um único, imagem grande.

p O DESI finalizado medirá a luz de dezenas de milhões de galáxias, atingindo 12 bilhões de anos-luz em todo o universo. Espera-se que forneça a medição mais precisa da expansão do universo e forneça uma nova visão sobre a energia escura, que os cientistas explicam que está causando essa expansão para acelerar.

p Array de DESI de 5, 000 posicionadores robóticos giratórios independentes (veja um vídeo relacionado:5, 000 robôs se fundem para mapear o universo em 3-D), cada um carregando um cabo de fibra óptica fino, irá se mover automaticamente para as posições predefinidas com precisão de vários mícrons (milionésimos de um metro). Cada posicionador é programado para apontar seu cabo de fibra óptica para um objeto para coletar sua luz.

p Essa luz será canalizada através dos cabos para uma série de 10 dispositivos conhecidos como espectrógrafos que separarão a luz em milhares de cores. As medidas de luz, conhecido como espectro, fornecerá informações detalhadas sobre a distância dos objetos e a taxa com que eles estão se afastando de nós, fornecendo novas percepções sobre a energia escura.

p As lentes da DESI estão alojadas em um dispositivo em forma de barril conhecido como corretor que é conectado acima do espelho primário do telescópio, e o corretor é movido e focalizado por um dispositivo circundante conhecido como hexapod.

p Pesquisadores do Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) conduziram o projeto, construção, e teste inicial do tambor corretor, hexapod e estruturas de suporte que mantêm as lentes alinhadas.

p "Nossa equipe inteira está satisfeita em ver este instrumento alcançar a primeira luz, "disse Gaston Gutierrez, o cientista do Fermilab que gerenciou essa parte do projeto. “Foi um grande desafio construir dispositivos tão grandes com a precisão de um fio de cabelo.

p O barril corretor gigante e hexápode, que juntos pesam cerca de 5 toneladas, deve manter o alinhamento com o grande espelho refletor do telescópio que está 12 metros abaixo, tudo isso ao mesmo tempo em que compensa o movimento da montagem de componentes massivos do telescópio enquanto ele balança no céu.

p "Este é um grande passo. É um salto para o futuro do Telescópio Mayall que permitirá novas descobertas científicas empolgantes, "disse Michael Levi, Diretor da DESI e físico do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab), que é a instituição líder na colaboração internacional DESI. "A equipe tem trabalhado no novo corretor nos últimos cinco anos, por isso foi uma experiência e tanto ver $ 10 milhões de óticas levantadas pelo guindaste durante a instalação. "

p O novo conjunto de lentes (veja um vídeo relacionado:The Life of a Lens) expande a janela de visualização do telescópio em cerca de 16 vezes, permitindo que o DESI mapeie cerca de um terço do céu visível várias vezes durante sua missão de cinco anos.

p Peter Doel, um professor da University College London, liderou a equipe que projetou o novo sistema óptico. "Tínhamos meia dúzia de fornecedores envolvidos na fabricação e polimento do vidro. Um erro teria estragado tudo. É emocionante saber que eles sobreviveram à jornada e funcionam tão bem."

p "Este era o momento da verdade, "disse David Schlegel, um cientista do projeto DESI. "Temos roido as unhas."

p David Sprayberry, o diretor do Observatório Nacional de Astronomia Óptica (NOAO) em Kitt Peak, disse, "Temos um incrível, equipe multitalentosa para se certificar de que tudo está funcionando corretamente, "incluindo engenheiros, astrônomos, e operadores de telescópio trabalhando em turnos. A NOAO opera o Telescópio Mayall e seu local do Observatório Nacional Kitt Peak.

p Ele observou o desafio de atualizar o robusto, telescópio de décadas, que começou em 1973, com equipamentos de alta precisão. "Em última análise, devemos ter certeza de que o DESI pode atingir uma precisão de 5 mícrons - não muito maior do que um fio de cabelo humano, "ele disse. Isso é uma grande coisa para algo tão pesado e grande." Todo o peso móvel do Telescópio Mayall é de 375 toneladas.

p Rockosi disse que houve um pré-planejamento intensivo para os primeiros testes do corretor, e muitas das tarefas durante este estágio de teste são focadas na coleta de dados de observações noturnas. Embora os cientistas do DESI tenham criado controles automatizados para ajudar no posicionamento, foco, e alinhar todos os equipamentos, essa execução de teste permite que a equipe faça o ajuste fino dessas ferramentas automatizadas.

p "Vamos olhar para estrelas brilhantes e testar o quão bem podemos manter o telescópio direcionado no mesmo lugar, e medir a qualidade da imagem, "Rockosi disse." Vamos testar se podemos manter essas lentes no melhor alinhamento possível de maneira repetida e confiável. "

p O teste de precisão do corretor é possível graças a um instrumento - agora montado no topo do telescópio - que foi projetado e construído por pesquisadores da Ohio State University. Este dispositivo de 1 tonelada, que possui cinco câmeras digitais e ferramentas de medição fornecidas pela Yale University, e eletrônicos fornecidos pela Universidade de Michigan, é conhecido como o instrumento de comissionamento.

p Este instrumento temporário foi construído com o mesmo peso e instalado no mesmo local onde o plano focal do DESI será instalado quando estiver totalmente montado. O plano focal carregará os posicionadores robóticos DESI. O instrumento de comissionamento simula como o telescópio funcionará ao transportar o complemento total de componentes DESI, e está verificando a qualidade das lentes DESI.

p "Um dos maiores desafios com o instrumento de comissionamento foi alinhar todas as cinco câmeras com a superfície focal curva do corretor, "disse Paul Martini, um professor de astronomia da Ohio State University que liderou a P&D e a instalação do instrumento de comissionamento e agora está supervisionando seu uso. "Outro estava medindo suas posições em alguns milionésimos de metro, que é muito mais preciso do que a maioria dos instrumentos astronômicos. "Este posicionamento garantirá medições mais verdadeiras do desempenho das lentes.

p Ele disse que está ansioso pela instalação do plano focal do DESI ainda este ano. Isso abrirá o caminho para a "primeira luz" oficial do DESI de seus posicionadores robóticos e o início de suas medições de galáxias.

p "O que me deixou empolgado com esse campo em primeiro lugar foi ir aos telescópios e coletar dados, então será divertido ter essa próxima etapa, " ele disse.