Kamera Inframerah Ini Bisa Ketahui Sejarah Alam Semesta 10 Miliar Tahun Lalu

Kamera inframerah yang dibuat Michael Pierce dari University of Wyoming. Image credit: spacedaily.com

Michael Pierce, peneliti dari University of Wyoming berencana untuk mempelajari sejarah alam semesta 10 miliar tahun yang lalu dengan kamera inframerah yang ia ciptakan selama tujuh tahun. Asosiasi profesor fisika dan astronomi University of Wyoming telah membuat Near-Infrared Spectrograph (NIIS), yang merupakan kamera inframerah pertama yang dikembangkan di Wyoming selama hampir 20 tahun, ucap Pierce.

Dikutip dari spacedaily.com, Kamis (10/05/2012), Kamera infra merah ini memiliki panjang 7 kaki, lebar 2.5 kaki dan berat sekitar 1.000 kilogram (1 ton). Kamera ini sepenuhnya kriogenik, yang berarti bahwa semua bagian-bagiannya baik mekanik dan optik yang didinginkan sampai suhu nitrogen cair sekitar 300 derajat Fahrenheit di bawah nol - agar dapat beroperasi pada panjang gelombang inframerah. Infrared adalah jenis cahaya yang berada di luar merah pada spektrum elektromagnetik.

"Saya akan menggunakannya untuk menandai sejarah pembentukan bintang di alam semesta," kata Pierce.

Kecepatan cahaya adalah terbatas. Ketika kita melihat matahari, Anda benar-benar melihat matahari seperti yang muncul sekitar 8 menit yang lalu, katanya.

"Itu sebabnya para astronom mengukur jarak kadang-kadang dalam beberapa tahun cahaya, jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun (sekitar 6 triliun mil)," kata Pierce.

"Sebagai contoh, bintang terdekat adalah empat tahun cahaya, berarti kita melihat itu empat tahun di masa lalu. Ketika kita melihat cahaya dari jarak yang sangat jauh, kita sebenarnya bisa melihat milyaran tahun ke masa lalu."

Karena alam semesta berkembang, setiap obyek bergerak lebih cepat dan lebih cepat. Akibatnya, cahaya dari obyek yang jauh akan ditarik untuk "panjang gelombang lebih merah dan lebih merah," katanya.

Selain itu, kamera infra merah tersebut akan digunakan untuk mengamati ledakan sinar gamma, satu jenis ledakan bintang. Dengan mengukur frekuensi ledakan tersebut, mungkin untuk mengukur tingkat di mana bintang terbentuk, katanya, ia juga bekerja sama dengan NASA yang juga tertarik menggunakan kamera ini untuk mempelajari ledakan sinar gamma.

"Galaksi kita, yang dikenal sebagai Bima Sakti, diisi dengan gas dan debu, yang mengaburkan cahaya dari bintang-bintang jauh. Cahaya inframerah dapat dengan mudah melewati gas dan debu, dan memungkinkan pandangan yang lebih jelas dari bintang tersebut. Selanjutnya, pandangan tersebut memberikan petunjuk lebih ke pembentukan bintang di dalam galaksi," katanya.

"Saat ini, NIIS ini terbatas pada pencitraan saja. Namun, sedang dikembangkan untuk memasukkan multi-obyek, kemampuan spektroskopi. Spektrograf didesain untuk memecah spektrum bintang, kumpulan pelangi seperti warna yang diperoleh dari sebuah bintang dengan memecah cahaya ke dalam komponen. Hal ini akan memungkinkan untuk penelitian lebih rinci dari alam semesta yang jauh," tambah Pierce.

Pada bulan Maret, kamera inframerah itu dikirim ke Apache Point Observatory, yang terletak di Sunspot, New Mexico, dan dioperasikan oleh New Mexico State University. Kamera ini digunakan pada teleskop dengan 3,5 meter untuk serangkaian tes dan itu berhasil dengan baik, kata Pierce.

"Saya membayangkan kamera inframerah ini sebagai alat transformatif dalam arti bahwa itu pada skala yang lebih besar daripada kebanyakan instrumen inframerah lain," kata Pierce.

"Ini memiliki salah satu bidang pandang terluas - sekitar setengah ukuran bulan - saat ini tersedia ini akan memungkinkan kita untuk mensurvei wilayah yang lebih luas di langit dan jauh lebih efisien.."

Kamera inframerah ini disimpan dalam silinder perak besar yang dipompa bebas dari udara. Sama seperti botol termos, silinder memungkinkan lensa dan komponen mekanis di dalam harus didinginkan sampai 300 derajat di bawah nol.

Ruang vakum di dalam silinder mencegah salju dan es terbentuk di dalam kamera. Perakitan interior didukung menggunakan struktur fiberglass, yang mengisolasi panas dari bagian luar yang hangat.

Dua puluh lima lapisan film Mylar memberikan perlindungan lebih untuk komponen kamera, yang memungkinkan mereka untuk mendinginkan sampai 300 derajat di bawah nol ketika nitrogen cair ditambahkan ke tangki bagian dalam kamera.

Lima belas lensa, yang mengirim kembali citra cahaya dari teleskop, terbungkus di dalamnya. Karena cahaya inframerah tidak dapat menembus kaca, lensa terbuat dari bahan kristal eksotis, termasuk kalsium klorida, barium klorida dan seng selenide . "Ini sangat rapuh," kata Pierce.

Suhu yang sangat rendah merupakan tantangan. Karena logam menyusut pada suhu dingin seperti itu, dan ada kekhawatiran lensa akan menyusut.

Sebuah roda besar di dalam kamera memungkinkan filter yang berbeda (masing-masing sekitar 4 inci) untuk mengirimkan dan mengisolasi panjang gelombang cahaya yang berbeda.

Proyeknya ini dimulai pada tahun 2005 dengan bantuan dana hibah dari National Science Foundation (NSF) senilai $ 800.000. Selain itu negara bagian Wyoming dan NASA Goddard Space Flight Center juga membantu pendanaannya.

Sementara sebagian besar kerja mekanik dilakukan di University of Wyoming dengan bantuan mahasiswa pascasarjana, insinyur dan staf, lensa yang dibuat diuji oleh Optical Solutions Inc, sebuah perusahaan yang berbasis di New Hampshire, kata Pierce.

Awal musim panas ini, kamera inframerah akan ditempatkan di Apache Point karena fasilitas yang berbasis di New Meksiko tersebut memiliki teleskop yang lebih kuat dan memungkinkan untuk penelitian lebih lanjut.

Universitas lain yang ikut bergabung dalam proyek ini antara lain New Mexico State University, Princeton, University of Colorado, University of Virginia, University of Chicago dan the University of Washington-Seattle. (Adi Saputro/ astronomi.us)

Posted in: Misi dan Riset,Science

Bagikan :

Tweet