QUIET — астрономічний експеримент для вивчення поляризації реліктового випромінювання, який проводив спостереження з кінця 2008 року до грудня 2010 року. QUIET означає Q/U Imaging Experiment (експеримент фотографування Q/U). Q/U у назві означає здатність телескопа вимірювати параметри Стокса Q та U одночасно. QUIET був розташований на висоті 5080 метрів в обсерваторії плато Чахнантор в чилійських Андах.
QUIET був результатом міжнародної співпраці, яка брала свій початок з проєкту , Cosmic Background Imager і QUaD. Консорціум складався з 7 груп у США (Каліфорнійський технологічний інститут, Чиказький університет, Колумбійський університет, Лабораторія реактивного руху, Університет Маямі, Принстонський університет і Стенфордський університет), 4 груп в Європі (Манчестерський університет, Інститут радіоастрономії Макса Планка, Університет Осло та Оксфордський університет) і однієї групи в Японії (KEK). Також консорціум включав представників Університету Каліфорнії в Берклі, Центру космічних польотів Ґоддарда та Гарвард-Смітсонівського астрофізичного центру.
Інструмент QUIET мав масиви детекторів на двох частотах: 43 ГГц (Q-діапазон) і 95 ГГц (W-діапазон). Він використовував чотири телескопи, три з яких були 2-метровими, спеціально виготовленими для цього експерименту, а четвертим був 7-метровий телескоп, який до цього використовувався у проєкті . У результаті експеримент мав кутову роздільну здатність від кількох кутових хвилин до кількох градусів. Детекторами були когерентні кореляційні поляриметри масового виробництва.
Прилад розташований на висоті 5080 м в обсерваторії плато Чахнантор в чилійських Андах. Ділянка належить чилійському уряду та надається в оренду Atacama Large Millimeter Array. Місце було обрано через висоту над рівнем моря, наявну інфраструктуру та доступність, а також низьку вологість місця, що зменшує забруднення сигналів атмосферою.
Наукові задачі QUIET виміряв поляризацію реліктового випромінювання. Цю поляризацію зазвичай поділяють на два компоненти: E-моди, які представляють градієнтний компонент, і B-моди, які дають соленоїдальний компонент. Вважається, що B-моди утворюються як з початкових флуктуацій через космічну інфляцію, так і з гравітаційного лінзування реліктового випромінювання. Станом на 2008 рік були виявлені лише E-моди. QUIET мав на меті вперше виявити та охарактеризувати поляризаційну B-моду, а також забезпечити точніші вимірювання E-моду.
B-моди вважаються набагато слабшими, ніж E-моди, оскільки вони утворюються ефектами вищого порядку. Співвідношення поляризаційних E-мод до B-мод наразі невідоме, і мінімальне значення, яке прилад міг би виявити, використовується як міра чутливості приладу реліктового випромінювання. Для QUIET це значення становить r=0,009, що відповідає енергетичному масштабу космічної інфляції близько ГеВ.
Вимірювання спектра потужності реліктового випромінювання QUIET було розроблено таким чином, щоб реєструвати мультиполі приблизно від 40 до 2500. Вимірювання проводились на ділянці неба, яка має низьке забруднення фоновими астрофізичними джерелами.
Історія спостережень За планом, інструмент мав створюватись в три етапи. Перший етап складалася зі створення 7-елементної решітки на 95 ГГц для демонстрації технології. Другий етап був спрямований на встановлення 91-елементної решітки на 95 ГГц (зі смугою пропускання 18 ГГц) і 19-елементної решітки на 43 ГГц (зі смугою пропускання 8 ГГц) на 1,4-метрових кассегренівських телескопах, фіксованих на тому монтуванні, яке зараз використовує Cosmic Background Imager. Спостереження другого етапу мали розпочатись в 2008 році. Нарешті, на третьому етапі (приблизно до 2010 року) планувалось побудувати ще чотири решітки: дві на 43 ГГц, по 91 елементу кожна, а дві інші на 95 ГГц, по 397 елементів кожна. Потім вони мали бути встановлені на трьох 2-метрових антенах на платформі Cosmic Background Imager і на 7-метровій антеніSamtleben (2008).
Спостереження проводилися з жовтня 2008 року по травень 2009 року з використанням 19-елементного приладу на 40 ГГц, встановленого на 1,4-метровому телескопі на плато Чахнантор. Спостереження з 91-елементним приладом на 90 ГГц на тому ж телескопі було завершено в грудні 2010 року. Після цього прилад QUIET був демонтований зі старого кріплення Cosmic Background Imager.
Результати За перший сезон вдалося отримати понад 10 000 годин спостережень і виміряти спектри потужності на 43 ГГц в діапазоні мультиполів ℓ = 25–475. Результат для E-моди узгоджувався зі стандартною космологічною моделлю. Спектр B-моди виявити не вдалося. Спостереження другого сезону включали дані для 95 ГГц.
Примітки
Література