Multi-unit spectroscopic explorer
मल्टी-यूनिट स्पेक्ट्रोस्कोपिक एक्सप्लोरर (एम. यू. एस. ई.) यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ई. एस. ओ.) के बहुत बड़े टेलीस्कोप (वी. एल. टी.) में स्थापित एक अभिन्न क्षेत्र स्पेक्ट्रोग्राफ है। यह दृश्य तरंग दैर्ध्य सीमा में काम करता है, और एक उच्च स्थानिक संकल्प और एक बड़ी एक साथ वर्णक्रमीय सीमा (480-930 nm) के साथ दृश्य के एक विस्तृत क्षेत्र को जोड़ता है। यह विशेष रूप से अनुकूली प्रकाशिकी द्वारा प्रदान किए गए बेहतर स्थानिक संकल्प का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो विशिष्ट विन्यासों में विवर्तन-सीमित प्रदर्शन प्रदान करता है। म्यूज़ ने 31 जनवरी 2014 को वी. एल. टी. के यूनिट टेलीस्कोप 4 (यू. टी. 4) पर पहली बार प्रकाश डाला था। पृष्ठभूमि पारंपरिक रूप से ऑप्टिकल क्षेत्र में खगोलीय टिप्पणियों को इमेजिंग और स्पेक्ट्रोस्कोपी में अलग किया गया है। पूर्व दृश्य के एक व्यापक क्षेत्र को कवर कर सकता है, लेकिन तरंग दैर्ध्य दिशा में एक बहुत ही मोटे संकल्प की कीमत पर। उत्तरार्द्ध ने या तो स्थानिक संकल्प को खो दिया है-पूरी तरह से फाइबर स्पेक्ट्रोग्राफ के मामले में, और आंशिक रूप से लंबे-स्लिट स्पेक्ट्रोग्राफ के मामले में-या हाल के अभिन्न क्षेत्र स्पेक्ट्रोग्राफ के मामले में केवल मोटे स्थानिक समाधान शक्ति है। म्यूज़ को उच्च स्थानिक संकल्प के साथ-साथ एक अच्छा वर्णक्रमीय कवरेज प्रदान करके इस स्थिति में सुधार करने के लिए तैयार किया गया था। उपकरण के प्रमुख अन्वेषक लियोन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स रिसर्च (सी. आर. ए. एल.) में रोलैंड बेकन हैं जो छह प्रमुख यूरोपीय संस्थानों से युक्त एक संघ के प्रभारी हैंः ल्योन वेधशाला में सी. आर. ए. एल. पी. आई. संस्थान है और अधिकांश उपकरण के निर्माण का नेतृत्व करता है। अन्य शामिल संस्थानों में जर्मन इंस्टीट्यूट फर एस्ट्रोफिजिक गोटिंगेन (आई. ए. जी.) और लीबनिज़ इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स पॉट्सडैम (ए. आई. पी.), नीदरलैंड रिसर्च स्कूल फॉर एस्ट्रोनॉमी (एन. ओ. वी. ए.), इंस्टीट्यूट डी रिसर्च एन एस्ट्रोफिजिक एट प्लैनेटोलॉजी (आई. आर. ए. पी.), फ्रांस, ई. टी. एच. ज्यूरिख, स्विट्जरलैंड के साथ-साथ यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ई. एस. ओ.) शामिल हैं। परियोजना की शुरुआत 18 जनवरी, 2005 को हुई थी और मार्च 2009 में अंतिम डिजाइन समीक्षा की गई थी। इस उपकरण ने 10 सितंबर, 2013 को यूरोप में अपनी अंतिम स्वीकृति प्राप्त की, म्यूज़ को 19 जनवरी, 2014 को चौथे वीएलटी यूनिट टेलीस्कोप के नैस्मिथ प्लेटफॉर्म पर स्थापित किया गया था, और 31 जनवरी, 2014 को पहला प्रकाश देखा गया था। वैज्ञानिक लक्ष्य तारों और हल की गई तारकीय आबादी का एक ऐसा दृश्य क्षेत्र है जो आकाशगंगा में कई वस्तुओं, जैसे गोलाकार समूहों और ग्रहों की नीहारिकाओं के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है। उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और नमूनाकरण म्यूज़ को गोलाकार समूहों जैसे घने क्षेत्रों में एक साथ हजारों सितारों के स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करने में सक्षम बनाएगा। तारा बनाने वाले क्षेत्रों में, आयनित गैस और तारों के मिश्रण के साथ, म्यूज़ इस क्षेत्र में तारकीय और नीहारिका सामग्री दोनों के बारे में जानकारी प्रदान करेगा। लाइमैन-अल्फा उत्सर्जक एम. यू. एस. ई. के डिजाइन का एक प्रमुख लक्ष्य सामान्य आस-पास की आकाशगंगाओं के पूर्वजों का अध्ययन करने में सक्षम होना था जो कि जेड> 6 को रेडशिफ्ट करते हैं। ये स्रोत बेहद क्षीण हो सकते हैं, इस मामले में उन्हें केवल लाइमैन-अल्फा उत्सर्जन रेखा में उत्सर्जन के माध्यम से पता लगाया जा सकता है, ऐसी आकाशगंगाओं को अक्सर लाइमैन-अल्फा उत्सर्जक के रूप में संदर्भित किया जाता है। ऐसे स्रोतों का अध्ययन करने का एक सामान्य तरीका नैरो-बैंड इमेजिंग का उपयोग करना है, लेकिन यह तकनीक केवल एक समय में बहुत संकीर्ण रेडशिफ्ट रेंज का सर्वेक्षण कर सकती है-फ़िल्टर की चौड़ाई द्वारा निर्धारित। इसके अलावा यह विधि प्रत्यक्ष स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययनों की तरह संवेदनशील नहीं है क्योंकि फिल्टर की चौड़ाई एक उत्सर्जन रेखा की विशिष्ट चौड़ाई से अधिक है। चूँकि एम. यू. एस. ई. 1 'x1' देखने के क्षेत्र के साथ एक स्पेक्ट्रोग्राफ है, इसका उपयोग एक ही समय में रेडशिफ्ट (जेड = लाइमैन-अल्फा के लिए 2.9-6.65) में एक विस्तृत श्रृंखला में उत्सर्जन रेखा स्रोतों की खोज के लिए किया जा सकता है। यह उम्मीद की जाती है कि उपकरण का उपयोग 100 घंटे तक के एक्सपोजर के लिए किया जाएगा, इस मामले में यह 3x10−19 erg/s/cm2 के सीमित प्रवाह तक पहुंच जाना चाहिए जो वर्तमान संकीर्ण-बैंड इमेजिंग सर्वेक्षणों की तुलना में परिमाण का एक क्रम है। आकाशगंगा विकास एम. यू. एस. ई. निकटवर्ती ब्रह्मांड से आकाशगंगाओं के गतिशील गुणों का अध्ययन करने के लिए कम से कम 1.4 के रेडशिफ्ट तक एक शक्तिशाली उपकरण होगा, जिसके बाद 372.7 एन. एम. पर [ओ. II] वर्जित उत्सर्जन रेखा स्पेक्ट्रोग्राफ के लाल छोर से गायब हो जाती है। कम रेडशिफ्ट पर एम. यू. एस. ई. सभी प्रकार की आकाशगंगाओं में गतिविज्ञान और तारकीय आबादी के दो-आयामी मानचित्र प्रदान करेगा। यह विलियम हर्शल टेलीस्कोप पर सॉरॉन उपकरण के साथ किए गए विज्ञान का निर्माण और विस्तार करेगा, जिससे इसे बड़ी त्रिज्या और अधिक दूर की आकाशगंगाओं तक बढ़ाया जा सकेगा। नैरो-फील्ड मोड के साथ, म्यूज़ विशाल आकाशगंगाओं के केंद्र में सुपर-मैसिव ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र को ज़ूम इन करने में सक्षम होगा। यह उम्मीद की जाती है कि इससे खगोलविदों को उस प्रक्रिया को समझने में मदद मिलेगी जिसके द्वारा ये दिग्गज बने-संभवतः एक विलय प्रक्रिया के माध्यम से जिसमें दो ब्लैक होल एक अधिक विशाल अंतिम उत्पाद बनाने के लिए एकजुट होते हैं और साथ ही आकाशगंगा के केंद्र में तारकीय कक्षाओं को बाधित करते हैं। उच्च रेडशिफ्ट पर एम. यू. एस. ई. आकाशगंगाओं में धातुओं के वितरण के मानचित्र बनाने की शक्ति प्रदान करेगा और साथ ही इन वस्तुओं की गतिशील संरचना पर बाधाएं भी प्रदान करेगा। व्यापक दृश्य क्षेत्र के कारण इसे पर्यावरणीय जानकारी के साथ जोड़कर (1 आर्क मिनट 0.7 के रेडशिफ्ट पर 430 किलो-पारसेक से मेल खाता है) यह अध्ययन करना संभव होगा कि आकाशगंगाओं के गुण उस वातावरण से कैसे प्रभावित होते हैं जो वे खुद को बहुत शक्तिशाली और ज्यादातर नए तरीके से पाते हैं। संकीर्ण क्षेत्र मोड एम. यू. एस. ई. के साथ विज्ञान में 7.5x7.5 आर्कसेक के दृश्य क्षेत्र और 750 एन. एम. पर 0.042 आर्कसेक के स्थानिक रिज़ॉल्यूशन के साथ एक उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन मोड भी होगा। इस मोड का मुख्य वैज्ञानिक उपयोग आस-पास की आकाशगंगाओं में सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास के वातावरण जैसी अधिक आस-पास की प्रणालियों का विस्तार से अध्ययन करने के लिए है। विशेष रूप से अधिकांश विशाल आकाशगंगाओं में ब्लैक होल के प्रभाव क्षेत्र को कन्या समूह तक और आकाशगंगाओं के कोमा समूह में भी सबसे विशाल आकाशगंगाओं के लिए हल करना संभव होगा। घर के करीब, एम. यू. एस. ई. आस-पास के तारा बनाने वाले क्षेत्रों और सौर मंडल की वस्तुओं की एक श्रृंखला की सतहों में विमानों का अध्ययन करने में सक्षम होगा। उदाहरण के लिए इसका उपयोग आईओ पर ज्वालामुखी गतिविधि के स्पेक्ट्रोस्कोपिक निगरानी अध्ययन और टाइटन के वायुमंडल के स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। तकनीकी उपकरण के वैज्ञानिक उद्देश्यों को पूरा करने के लिए, एम. यू. एस. ई. को कई आवश्यकताओं को पूरा करना पड़ा हैः उपकरण में उच्च प्रवाह क्षमता होनी चाहिए। बहुत लंबे एकीकरण करने की क्षमता, इस प्रकार उपकरण को बहुत स्थिर होना पड़ता है। अनुकूली प्रकाशिकी के साथ संयोजन में उपकरण को खगोलीय क्षेत्र में दृश्य के क्षेत्र में सीमित टिप्पणियों को देखने के सापेक्ष स्थानिक संकल्प में बढ़ावा देने की अनुमति देनी चाहिए। देखने का एक व्यापक क्षेत्र, सर्वेक्षण संचालन की अनुमति देता है लागत को कम करने के लिए कुशल उत्पादन, और मात्रा और द्रव्यमान बाधाओं के भीतर फिट होने के लिए कुशल डिजाइन। बाद के दो बिंदुओं को प्राप्त करने के लिए, स्पेक्ट्रोग्राफ में 24 समान अभिन्न क्षेत्र इकाइयाँ (आई. एफ. यू.) होती हैं, इसलिए प्रतिकृति द्वारा लागत को कम किया जाता है। इनमें प्रत्येक उत्कृष्ट छवि गुणवत्ता होती है और उपकरण योजना में प्रकाश को टुकड़ा किया जाता है और एक छवि स्लाइसर का उपयोग करके अलग-अलग आई. एफ. यू. को भेजा जाता है। स्पेक्ट्रोग्राफ डिजाइन ने म्यूज़ के स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ में एक उत्कृष्ट छवि गुणवत्ता हासिल की है जिसमें डिटेक्टर का झुकाव अक्षीय क्रोमैटिज़्म की भरपाई करता है। इस तरह के डिजाइन के साथ, CaF2 जैसी महंगी ऑप्टिकल सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है, इस प्रकार समग्र लागत कम हो जाती है। उच्च क्वांटम दक्षता सी. सी. डी. का उपयोग करके थ्रूपुट को उच्च रखा जाता है। केवल एक ग्रेटिंग भी है, एक उच्च संचरण मात्रा चरण होलोग्राफिक ग्रेटिंग। इसने एक थ्रूपुट दिया है जो 700-800 nm के आसपास 50 प्रतिशत से ऊपर है और उपकरण की लगभग पूरी तरंग दैर्ध्य सीमा में 40 प्रतिशत से अधिक है। पूर्ण उपकरण का वजन आठ मीट्रिक टन के करीब है और अनिवार्य रूप से नैस्मिथ प्लेटफॉर्म के 50 घन मीटर के आयतन को भरता है। लेकिन मॉड्यूलर डिजाइन के कारण, 24 आई. एफ. यू. में से प्रत्येक को रखरखाव या मरम्मत के लिए हटाया जा सकता है-ऐसा करने के लिए एक विशेष पालने को सुरक्षित रूप से आई. एफ. यू. को हटाने और डालने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एडेप्टिव ऑप्टिक्स इंटरफेस खगोलीय क्षेत्र में स्थानिक रिज़ॉल्यूशन में आवश्यक बढ़ावा प्राप्त करने के लिए, म्यूज़ जी. ए. एल. ए. सी. एस. आई. इंटरफेस का उपयोग करता है जो वी. एल. टी. में यू. टी. 4 पर एडेप्टिव ऑप्टिक्स सुविधा का हिस्सा है। सभी अनुकूली प्रकाशिकी (ए. ओ.) घटक नैस्मिथ डिरोटेटर में लगे होते हैं और एम. यू. एस. ई. के साथ ए. ओ. प्रणाली के संरेखण को सुनिश्चित करने के लिए एक माप विज्ञान प्रणाली का उपयोग किया जाता है। यह आवश्यक है क्योंकि एम. यू. एस. ई. नैस्मिथ प्लेटफॉर्म पर स्थित है। ए. ओ. प्रणाली से लैस, यह उम्मीद की जाती है कि एम. यू. एस. ई. वाइड-फील्ड मोड के 1 'x1' फील्ड-ऑफ-व्यू में 0.46 आर्कसेकंड या ~ 3 के. पी. सी. का मध्य स्थानिक संकल्प प्राप्त करेगा। संकीर्ण-क्षेत्र मोड में, स्थानिक रिज़ॉल्यूशन 750 एनएम पर 0.042 आर्कसेकंड तक पहुंचना चाहिए, जो आकाशगंगाओं के कन्या समूह की दूरी पर ~ 3 पीसी रिज़ॉल्यूशन के अनुरूप है। डेटा दरें और प्रबंधन एम. यू. एस. ई. के साथ प्रत्येक संपर्क 24 आई. एफ. यू. से 35 एम. बी. पर डेटा के साथ एक डेटा फ़ाइल वापस करेगा-इस प्रकार कच्चे डेटा फ़ाइल का कुल आकार 0.84 जी. बी. है। डेटा में कमी के बाद यह कुल 3.2 जीबी प्रति एक्सपोजर तक फैल जाएगा क्योंकि डेटा को फ्लोटिंग पॉइंट मानों में अनुवादित किया जाता है और एक त्रुटि अनुमान क्यूब उत्पन्न होता है। इसका मतलब है कि अवलोकन जो कई छोटे एक्सपोजर पर निर्भर करते हैं, वे बहुत बड़े डेटासेट का उत्पादन कर सकते हैं-आसानी से प्रति रात 100 जीबी काफी जटिल डेटा का उत्पादन कर सकते हैं। ऑपरेशन और परिणाम गैलरी संदर्भ बाहरी लिंक ई. एस. ओ. में ल्योन में एम. यू. एस. ई. पृष्ठ एम. यू. एस. ई. कमिशनिंग ब्लॉग स्पेक्ट्रोमीटर टेलीस्कोप उपकरण वीडियो क्लिप वाले यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला लेख