Enquête sur l'énergie noire - Dark Energy Survey
 Logo de l'enquête sur l'énergie noire
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| Noms alternatifs | DES |
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| Type d'enquête |
enquête astronomique 
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| Cible |
énergie noire
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| Observations |
Observatoire interaméricain Cerro Tololo
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| Site Internet | www |
 Médias connexes sur Wikimedia Commons
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| Fait partie d'une série sur |
| Cosmologie physique |
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Le Dark Energy Survey ( DES ) est un sondage astronomique conçu pour contraindre les propriétés de l'énergie noire . Il utilise des images prises dans le proche ultraviolet , visible et proche infrarouge pour mesurer l' expansion de l' Univers à l' aide de supernovae de type Ia , d' oscillations acoustiques baryoniques , du nombre d' amas de galaxies et d' une faible lentille gravitationnelle . La collaboration est composée d'instituts de recherche et d'universités des États-Unis, d'Australie, du Brésil, du Royaume-Uni, d'Allemagne, d'Espagne et de Suisse. La collaboration est divisée en plusieurs groupes de travail scientifiques. Le directeur de DES est Josh Frieman .
Le DES a commencé par développer et construire la caméra à énergie noire (DECam), un instrument spécialement conçu pour l'enquête. Cette caméra a un large champ de vision et une grande sensibilité, notamment dans la partie rouge du spectre visible et dans le proche infrarouge. Les observations ont été effectuées avec DECam monté sur le télescope Victor M. Blanco de 4 mètres , situé à l' Observatoire interaméricain de Cerro Tololo (CTIO) au Chili. Les sessions d'observation se sont déroulées de 2013 à 2019 ; à partir de 2021, la collaboration DES a publié les résultats des trois premières années de l'enquête.
DECam
DECam , abréviation de Dark Energy Camera , est une grande caméra conçue pour remplacer la précédente caméra à focale principale du télescope Victor M. Blanco. La caméra se compose de trois composants principaux : la mécanique, l'optique et les capteurs CCD .
Mécanique
La mécanique de la caméra se compose d'un changeur de filtre avec une capacité de 8 filtres et d'un obturateur. Il y a aussi un barillet optique qui supporte 5 verres correcteurs, dont le plus grand fait 98 cm de diamètre. Ces composants sont attachés au plan focal du CCD qui est refroidi à -100 °C avec de l'azote liquide afin de réduire le bruit thermique dans les CCD. Le plan focal est également maintenu dans un vide extrêmement faible de 10 -6 Torr pour éviter la formation de condensation sur les capteurs. L'ensemble de l'appareil photo avec objectifs, filtres et capteurs CCD pèse environ 4 tonnes. Lorsqu'il était monté au foyer principal, il était soutenu par un système hexapode permettant un réglage de la focale en temps réel.
Optique
La caméra est équipée de filtres u, g, r, i, z et Y espacés d'environ 340 à 1070 nm, similaires à ceux utilisés dans le Sloan Digital Sky Survey (SDSS) . Cela permet à DES d'obtenir des mesures photométriques de redshift jusqu'à z≈1. DECam contient également cinq lentilles agissant comme optiques correctrices pour étendre le champ de vision du télescope à un diamètre de 2,2°, l'un des champs de vision les plus larges disponibles pour l'imagerie optique et infrarouge au sol. Une différence significative entre les précédents dispositifs à couplage de charge (CCD) du télescope Victor M. Blanco et DECam est l'amélioration de l'efficacité quantique dans les longueurs d'onde rouge et proche infrarouge.
CCD
Le réseau de capteurs scientifiques sur DECam est un réseau de 62 CCD rétro-éclairés de 2048 × 4096 pixels totalisant 520 mégapixels; 12 capteurs CCD supplémentaires de 2048 × 2048 pixels (50 Mpx) sont utilisés pour guider le télescope, surveiller la mise au point et l'alignement. Le plan focal DECam complet contient 570 mégapixels. Les CCD pour DECam utilisent du silicium à haute résistivité fabriqué par Dalsa et LBNL avec des pixels de 15×15 microns. À titre de comparaison, le capteur CCD rétroéclairé d' OmniVision Technologies utilisé dans l' iPhone 4 a un pixel de 1,75 × 1,75 micron avec 5 mégapixels. Les pixels plus grands permettent à DECam de collecter plus de lumière par pixel, améliorant la sensibilité à la lumière faible, ce qui est souhaitable pour un instrument astronomique. Les CCD de DECam ont également une profondeur de cristal de 250 microns ; c'est nettement plus important que la plupart des CCD grand public. La profondeur de cristal supplémentaire augmente la longueur du chemin parcouru en entrant les photons. Ceci, à son tour, augmente la probabilité d' interaction et permet aux CCD d'avoir une sensibilité accrue aux photons de plus faible énergie, étendant la gamme de longueurs d'onde à 1050 nm. Scientifiquement, cela est important car cela permet de rechercher des objets avec un décalage vers le rouge plus élevé, augmentant ainsi la puissance statistique dans les études mentionnées ci-dessus. Lorsqu'il est placé dans le plan focal du télescope, chaque pixel a une largeur de 0,263″ sur le ciel, ce qui donne un champ de vision total de 3 degrés carrés.
Enquête
DES a imagé 5 000 degrés carrés du ciel austral dans une empreinte qui chevauche le télescope du pôle Sud et Stripe 82 (en évitant en grande partie la Voie lactée). Le relevé a duré 758 nuits d'observation réparties sur six sessions annuelles entre août et février, couvrant dix fois l'empreinte du relevé dans cinq bandes photométriques ( g , r, i, z et Y ). Le relevé a atteint une profondeur de 24e magnitude dans la bande i sur toute la zone de relevé. Des temps d'exposition plus longs et une cadence d'observation plus rapide ont été réalisés dans cinq parcelles plus petites totalisant 30 degrés carrés pour rechercher des supernovae.
Le premier feu a été atteint le 12 septembre 2012 ; après une période de vérification et d'essai, les observations des campagnes scientifiques ont commencé en août 2013. La dernière session d'observation s'est achevée le 9 janvier 2019.
Résultats
Faible lentille
La lentille faible a été mesurée statistiquement en mesurant la fonction de corrélation cisaillement-cisaillement , une fonction à deux points, ou sa transformée de Fourier , le spectre de puissance de cisaillement . En avril 2015, le Dark Energy Survey a publié des cartes de masse utilisant des mesures de cisaillement cosmique d'environ 2 millions de galaxies à partir des données de vérification scientifique entre août 2012 et février 2013.
Galaxies naines
En mars 2015, deux équipes ont publié leurs découvertes de plusieurs nouveaux candidats potentiels de galaxies naines trouvés dans les données DES de l'année 1. En août 2015, l'équipe du Dark Energy Survey a annoncé la découverte de huit candidats supplémentaires dans les données DES de la deuxième année.
Planètes mineures
Plusieurs planètes mineures ont été découvertes par DeCam au cours de The Dark Energy Survey , y compris des objets transneptuniens à forte inclinaison (TNO). Le MPC a attribué le code IAU W84 pour les observations de DeCam sur les petits corps du système solaire. En octobre 2019, le MPC attribue de manière incohérente la découverte de 9 planètes mineures numérotées, toutes des objets transneptuniens, à "DeCam" ou à "Dark Energy Survey". La liste ne contient aucune planète mineure non numérotée potentiellement découverte par DeCam, car les crédits de découverte ne sont attribués qu'à la numérotation d'un corps, qui à son tour dépend d'une détermination d'orbite suffisamment sûre.
Liste des planètes mineures découvertes
| (451657) 2012 WD 36 | 19 novembre 2012 | liste |
| (471954) 2013 RM 98 | 8 septembre 2013 | liste |
| (472262) 2014 QN 441 | 18 août 2014 | liste |
| (483002) 2014 QS 441 | 19 août 2014 | liste |
| (491767) 2012 VU 113 | 15 novembre 2012 | liste |
| (491768) 2012 VV 113 | 15 novembre 2012 | liste |
| (495189) 2012 VR 113 | 28 septembre 2012 | liste |
| (495190) 2012 contre 113 | 12 novembre 2012 | liste |
| (495297) 2013 TJ 159 | 13 octobre 2013 | liste |
| Les découvertes sont créditées respectivement à "DECam" et "Dark Energy Survey". | ||
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Galerie
Image de champ profond Dark Energy Survey 
La 1 millionième exposition de la Dark Energy Camera. Au moment de cette exposition, DECam faisait une image d'un amas de galaxies.
