¿Cómo sería "el próximo instrumento similar a GAIA"? ¿Podría ser simplemente una versión ampliada de 3 a 5 veces del mismo hermoso sistema?

Esta excelente, completa y bien documentada respuesta a ¿Alguna vez se ha predicho un evento de microlente gravitacional? Si es así, ¿se ha observado? menciona varios trabajos donde se predicen cientos a miles de eventos.

En términos generales, se encuentran dentro de los próximos 50 años y requieren telescopios espaciales debido a los tamaños submas y submmag de los efectos de microlente astrométrica y fotométrica, respectivamente.

La respuesta comienza:

En la era anterior a Gaia, esto era prácticamente imposible de hacer, ya que las posiciones y los movimientos propios no eran lo suficientemente precisos para una muestra suficientemente grande de estrellas. Sin embargo, con la publicación de los datos de Gaia, se ha convertido en un área activa de investigación.

¿GAIA de próxima generación?

Una simple ampliación por un factor F tendría una posible resolución menor por F − 1 así que "mira" un factor de F más lejos en las mediciones de paralaje y tener una F 2 colección de luz más grande por lo que "vería" un factor de F más lejos dada la misma magnitud límite (que puede o no ser una suposición válida).

Este es ciertamente un desafío para la matriz CCD, que puede tener que ser un factor F 2 más grandes físicamente pero (presumiblemente, ingenuamente) tienen un factor de F 4 más píxeles para aprovechar al máximo el límite de difracción mejorado, y eso puede tener graves efectos secundarios de ruido.

Pregunta: ¿Podría una GAIA de próxima generación simplemente ampliarse por un factor de 3x o 5x del mismo hermoso sistema de dos espejos primarios rectangulares que apuntan 106,5 entre sí, tomando imágenes en el mismo plano focal al mismo tiempo en un gran "banco óptico" de carburo de silicio? " girando lenta y constantemente en sincronía con la velocidad de lectura del CCD? Si no, ¿cómo sería "el próximo instrumento similar a GAIA"?

Otras lecturas:

Banco óptico GAIA y espejos primarios duales

arriba: Banco óptico de carburo de silicio de GAIA, con los dos espejos de los objetivos de sus telescopios gemelos apuntando con una separación de 106,5°. De Spaceflight 101 , crédito de imagen: ESA/Astrium.

Conjunto CCD de GAIA, de Spaceflight 101 y ESA

Conjunto CCD de GAIA, de Spaceflight 101 y Astrium

arriba x2: matriz CCD de GAIA, de Spaceflight 101 , crédito de imagen: ESA y Astrium respectivamente.

Sistema de imágenes de Gaia, incluidos los espejos 4, 5 y 6, prismas, rejillas de difracción y matriz CCD

arriba: Sistema de imágenes de Gaia, incluidos los espejos 4, 5 y 6, prismas, rejillas de difracción y matriz CCD, desde aquí , crédito: EADS Astrium.

Respuestas (1)

Una versión ampliada de GAIA 2.0 solo como una versión ampliada sería difícil de vender a la ESA. Las misiones Clase M con la ESA no tienen un historial de seguir ese camino. En cambio, mientras todavía intenta mantener viva la tradición de la astrometría, es más concebible que la ESA acepte algún tipo de cambio de juego como próxima misión.

Una GAIA infrarroja bien podría cambiar las reglas del juego. Para citar a Hobbs et al, (2021) :

El uso de detectores con capacidad visible NIR TDI es óptimo para maximizar el rendimiento científico mediante la reutilización de los mismos conceptos bien establecidos que Gaia. Una nueva misión de astrometría NIR detectará al menos 5 veces más estrellas y abrirá las importantes regiones NIR de la galaxia. Mientras la nave espacial está escaneando fuera del plano galáctico, sería posible profundizar más que G = 20,7 mejorando el rendimiento científico en la región de Halo. El principal desafío de esta emocionante misión científica es claramente el desarrollo de la nueva tecnología de detección a un costo razonable.

Básicamente, dado que gran parte de la galaxia queda oculta a la vista de GAIA debido a la extinción del polvo (excepto, por ejemplo, la ventana de Baade ), este efecto es mucho más débil en el infrarrojo (ya que la opacidad infrarroja del polvo galáctico disminuye con una ley de potencia hacia longitudes de onda mayores, p. ej., Draine (2003) ). Además, la población de estrellas más rojas no es visible en absoluto para la GAIA actual simplemente debido al corte de Wien en el espectro de Planck, por lo que la GAIA infrarroja no solo aumentaría los números, sino que accedería a una población estelar diferente, que es una un caso científico mucho más fuerte para hacer.

Así que los desarrollos actuales dentro de la comunidad GAIA y los libros blancos van en esa dirección. Sin embargo, como señala el artículo anterior, aún quedan cuestiones tecnológicas por resolver, es decir, la estabilidad a largo plazo de IR, que es crucial para la fotometría.

De tu pregunta

rotando lenta y constantemente en sincronía con la velocidad de lectura del CCD?

esto no me quedó muy claro si usted sugiere esto como una innovación para el próximo GAIA, ya que el actual ya lo está haciendo.

¡Guau, gracias por tu completa respuesta! Una nota rápida sobre el bit "giratorio", ya que usé "igual" dos veces en la oración inmediatamente antes de [...] tal vez simplemente no pensé que una tercera instancia fuera necesaria. No pretendía sugerir innovación; la igualdad salvo por la escala es lo que esa oración estaba tratando de indicar.
¿Cómo sería "el próximo instrumento similar a GAIA"? ¿Podría ser simplemente una versión ampliada de 3 a 5 veces del mismo hermoso sistema?
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