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Espectrómetro multiobjeto

Principio básico de la espectroscopia multiobjeto.
Principio básico de la espectroscopia multiobjeto.

Un espectrómetro multiobjeto es un tipo de espectrómetro óptico capaz de adquirir simultáneamente los espectros de múltiples objetos separados en su campo de visión . [1] Se utiliza en espectroscopia astronómica y está relacionado con la espectroscopia de rendija larga . [2] Esta técnica estuvo disponible en la década de 1980. [3]

Descripción

El término espectrógrafo de objetos múltiples se usa comúnmente para espectrógrafos que utilizan un haz de fibras para obtener imágenes de parte del campo. La entrada de las fibras se encuentra en el plano focal del instrumento de imagen. Luego se reforma el haz; Las fibras individuales se alinean en la rendija de entrada de un espectrómetro, dispersando la luz en un detector. [1]

Esta técnica está estrechamente relacionada con la espectrografía integral de campo (IFS), más concretamente con la fibra-IFS . Es una forma de obtención de imágenes hiperespectrales instantáneas , que en sí misma forma parte de la espectroscopia de imágenes .

Aberturas

Normalmente, las aperturas de los espectrógrafos de objetos múltiples se pueden modificar para adaptarse a las necesidades de una observación determinada. [6]

Por ejemplo, el instrumento MOSFIRE (espectrómetro multiobjeto para exploración de infrarrojos) [7] del Observatorio WM Keck contiene la Unidad de Rendija Configurable (CSU) [8] que permite el posicionamiento arbitrario de hasta cuarenta y seis rendijas de 18 cm moviendo barras oponibles. [5]

Algunos espectroscopios alimentados por fibra, como el Telescopio espectroscópico de fibra multiobjeto de gran área del cielo (LAMOST), pueden mover las fibras a la posición deseada. LAMOST mueve sus 4000 fibras por separado dentro de áreas designadas para los requisitos de una medición y puede corregir errores de posicionamiento en tiempo real. [9]

El telescopio espacial James Webb utiliza un conjunto de microobturadores (MSA) fijo, un conjunto de casi 250.000 obturadores de 5,1 mm por 11,7 mm que se pueden abrir o cerrar de forma independiente para cambiar la ubicación de las rendijas abiertas en el dispositivo. [10]

Usos en telescopios

Instrumentos terrestres

Los instrumentos con capacidades de espectrometría de objetos múltiples están disponibles en la mayoría de los observatorios terrestres de 8 a 10 metros. [6] Por ejemplo, el Gran Telescopio Binocular , [11] Observatorio WM Keck , [12] Gran Telescopio Canarias , [13] Observatorio Gemini , [14] Telescopio de Nueva Tecnología , [15] Telescopio William Herschel , [16] UK Schmidt Telescope [17] y LAMOST [3] incluyen dicho sistema.

Cuatro instrumentos del Very Large Telescope , incluidos los instrumentos KMOS (espectrógrafo multiobjeto de banda K) [18] y VIMOS (espectrógrafo multiobjeto visible) [19] , tienen capacidades espectroscópicas multiobjeto.

Instrumentos espaciales

El Telescopio Espacial Hubble ha estado operando la NICMOS (cámara de infrarrojo cercano y espectrómetro multiobjeto) [20] de 1997 a 1999 y de 2002 a 2008.

El instrumento NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) del telescopio espacial James Webb es un espectrómetro de objetos múltiples. [21]

Referencias

  1. ^ ab "espectrógrafo multiobjeto". astro.vaporia.com . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  2. ^ "Espectroscopia de objetos múltiples (fuera de servicio)". eso.org . Observatorio Europeo Austral . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  3. ^ ab Chu, Yaoquan. Proyecto del Telescopio de espectroscopía de fibra multiobjeto de gran área celeste (LAMOST). Conferencia del Grupo de Trabajo de la Comisión 9 de la IAU sobre “Imágenes de campo amplio” celebrada en Atenas, Grecia, del 20 al 25 de mayo de 1996. Springer Dordrecht. doi :10.1007/978-94-011-5722-3_9.
  4. ^ Goodrich, Bob; Adkins, Sean (2011). "La inminente llegada de MOSFIRE, el nuevo espectrógrafo de imágenes multiobjeto infrarrojo de Keck". Boletín de observadores de Keck (10).
  5. ^ ab McLean, Ian S.; Steidel, Charles C.; Harland, Epps; Mateos, Keith; Adkins, Sean; Konidaris, Nicolás; Weber, Bob; Aliado, Ted; Alas, George; Canfield, Juan; Cromer, Juan; Fucik, Jason; Kulas, Kristin; Mace, Greg; Magnone, Ken; Rodríguez, Héctor; Wang, Eric; Weiss, Jason (20 de julio de 2010). McLean, Ian S.; Ramsay, Suzanne K.; Takami, Hideki (eds.). "Diseño y desarrollo de MOSFIRE: el espectrómetro multiobjeto para exploración infrarroja en el Observatorio Keck" (PDF) . Actas de la conferencia SPIE . Instrumentación terrestre y aérea para astronomía III. 7735 . ESPÍA : 77351E. Código Bib : 2010SPIE.7735E..1EM. doi : 10.1117/12.856715. S2CID  122823326.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: fecha y año ( enlace )
  6. ^ ab "Espectroscopia multiobjeto JWST". Documentación del usuario de JWST . 2022-10-17 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  7. ^ "Página de inicio de MOSFIRE". www2.keck.hawaii.edu . 2020-10-07 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  8. ^ "Primera luz obtenida del espectrómetro multiobjeto para exploración infrarroja: 4 de abril de 2012". irlab.astro.ucla.edu . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  9. ^ "Posicionamiento de fibra". lamost.org . 2012-08-14 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  10. ^ "Conjunto de microobturador NIRSpec". jwst-docs.stsci.edu . 2023-04-24 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  11. ^ "Instrumentos: descripción general". Observatorio del Gran Telescopio Binocular . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  12. ^ "Telescopios Keck I y Keck II". Observatorio WM Keck . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  13. ^ "MEGARA". Gran Telescopio CANARIAS . 2023-05-08 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  14. ^ "El proyecto GMOS (Espectrógrafo multiobjeto Gemini) en el ATC". 2003-09-12 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  15. ^ "Descripción general de EFOSC". eso.org . Observatorio Europeo Austral . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  16. ^ "WEAVE - descripción general instrumental". ing.iac.es. ​2023-07-05 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  17. ^ "El telescopio Schmidt del Reino Unido". aat.anu.edu.au. ​21 de mayo de 2014 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  18. ^ "KMOS - Espectrógrafo multiobjeto de banda K". eso.org . Observatorio Europeo Austral . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  19. ^ "VIMOS - Espectrógrafo multiobjeto VIsible". eso.org . Observatorio Europeo Austral . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  20. ^ "Instrumentos del Hubble: NICMOS - Cámara de infrarrojo cercano y espectrómetro de objetos múltiples". esahubble.org . Consultado el 7 de agosto de 2023 .
  21. ^ "Espectroscopia multiobjeto NIRSpec". Documentación del usuario de JWST . 2023-04-24 . Consultado el 7 de agosto de 2023 .