Eksperyment BOOMERanG

Eksperyment BOOMERanG (ang. Balloon Observations of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics) – eksperyment mierzący właściwości mikrofalowego promieniowania tła (CMB) przeprowadzony w latach 1998 i 2003^[2].

BOOMERanG

Balon eksperymentu przygotowywany do startu na Antarktydzie
Terytorium	Antarktyda
Lokalizacja	McMurdo
Wysokość n.p.m.	~38 000 m[1]
Zakres widma	mikrofalowe[1]
Typ	balon stratosferyczny z zestawem bolometrycznych polarymetrów[2]
Średnica zwierciadła	1,3 m
Montaż	azymutalny
Położenie na mapie Antarktyki BOOMERanG
77°51′S 166°40′E
Strona internetowa

Przebieg eksperymentu

Eksperyment składał się z dwóch lotów nad Antarktydą balonu stratosferycznego wyposażonego w teleskop z przyrządami pomiarowymi^[2]. Lot testowy przeprowadzono 30 sierpnia 1997 z siedziby NCBF w Palestine (Teksas)^[3].

Pierwszy lot

Pierwszy lot rozpoczął się od startu ze stacji McMurdo 29 grudnia 1998 o 3:30 GMT i trwał 259 godzin wzdłuż 79° równoleżnika, na wysokości 37–38,5 km. W tym czasie mierzono anizotropię temperatury CMB^[2]. Obserwacje były skoncentrowane na regionie nieba o współrzędnych α = 5h i δ = −45°, w którym występuje zmniejszona emisja termiczna od pyłu międzygwiazdowego i który znajdował się w opozycji do Słońca^[1].

Drugi lot

Start do drugiego lotu nastąpił z lądowiska Williams Field w pobliżu stacji McMurdo 6 stycznia 2003. Lot trwał 311 godzin^[4]. Jego celem był pomiar anizotropii temperatury i polaryzacji CMB^[2].

Urządzenie

Zestaw pomiarowy składał się z balonu przygotowanego przez NASA i NCBF, do którego była podczepiona gondola z zestawem detektorów, schłodzonych do temperatury 0,28 K, zamontowanych w ogniskowej 1,3-metrowego teleskopu^[5].

Instrumenty pomiarowe

Na płaszczyźnie ogniskowania zamontowano 16 detektorów bolometrycznych^[1], schłodzonych przy użyciu cylindrycznego pojemnika z ciekłym ³He. Światło z teleskopu przechodziło przez okno na dnie kriostatu zawierającego po 60 litrów ciekłego azotu i helu.

Mapa anizotropii CMB uzyskana w eksperymencie BOOMERanG

Rezultaty

Dane z eksperymentu określiły kształt Wszechświata jako płaski i potwierdziły spójność tych danych z modelami zimnej ciemnej materii oraz scenariuszami inflacji kosmologicznej^[1]. BOOMERanG opracował również mapę anizotropii CMB^[4].

Przypisy

1. P. deP. Bernardis P. deP. i inni, A Flat Universe from High-Resolution Maps of the Cosmic Microwave Background Radiation, „Nature”, 404 (6781), 2000, s. 955–959, DOI: 10.1038/35010035, arXiv:astro-ph/0004404 (ang.).
2. Boomerang. Case Western Reserve University, 2008-01-29. [dostęp 2016-01-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-04-05)]. (ang.).
3. P.D.P.D. Mauskopf P.D.P.D. i inni, Measurement of a Peak in the Cosmic Microwave Background Power Spectrum from the North American test flight of BOOMERANG, „The Astrophysical Journal Letters”, 536 (2), 2000, L59–L62, DOI: 10.1086/312743, arXiv:astro-ph/9911444 [dostęp 2017-01-14] (ang.).
4. SS. Masi SS. i inni, Instrument, method, brightness and polarization maps from the 2003 flight of Boomerang, „Astronomy & Astrophysics”, 458 (3), 2005, s. 687-716, DOI: 10.1051/0004-6361:20053891, arXiv:astro-ph/0507509 [dostęp 2017-01-14] [zarchiwizowane z adresu 2017-01-16] (ang.).
5. Boomerang Instrumentation. Case Western Reserve University, 2000-04-25. [dostęp 2016-01-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-10-27)]. (ang.).