GMT-Consortium Large Earth Finder - G-CLEF

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GMT-CONSORTIUM LARGE EARTH FINDER - G-CLEF

O GMT-Consortium Large Earth Finder - G-CLEF é um espectrógrafo echelle do visível com canais vermelho e azul, capaz de operar com condições atmosféricas naturais durante as primeiras operações do GMT. A Óptica Adaptativa, quando disponível, aumentará a potência do G-CLEF. O G-CLEF possui um gabinete de vácuo termicamente estabilizado para permitir medições precisas de velocidade radial (PRV, com precisão de pelo menos 50 cm/s, com uma meta de 10 cm/s). Este grande instrumento é montado na estação invariante de gravidade na plataforma de azimute do telescópio. Dependendo do tamanho de entrada de fibra selecionado, o G-CLEF fornece poderes de resolução espectral (λ/Δλ) de 20.000, 45.000 ou 100.000 (consulte a tabela abaixo). O G-CLEF pode ser alimentado pela alimentação de múltiplas fibras do MANIFEST para fornecer cobertura espectral completa de ~5 objetos ou cobertura espectral parcial de até ~40 objetos, se a cobertura espectral estiver limitada a duas ou três ordens de echelle. Com a Óptica Adaptativa GLAO, as taxas de transferência dos modos PRV devem melhorar em ~25% e o modo de alta taxa de transferência melhora em ~5%. Sensores de frente de onda de ordem superior podem ser adicionados ao G-CLEF no futuro para permitir que ele trabalhe com o Óptica Adaptativa NGAO, o que aumentará sua taxa de transferência em até um fator de dois e a precisão da velocidade devido à maior estabilidade da imagem de entrada.

 

Ciência com o G-CLEF:

Os requisitos científicos e técnicos do G-CLEF estão resumidos nas tabelas abaixo. O G-CLEF será o primeiro instrumento científico entregue ao GMT. Ele fornecerá recursos exclusivos no cenário ELT, pois é o único espectrógrafo visível de alta resolução planejado para a primeira década de uso nos três ELTs. O G-CLEF permitirá observações em muitas áreas da astrofísica. Algumas observações altamente antecipadas incluem:

  • Caracterizando as estrelas mais pobres de metal, como [SMS / H] <- 7,1 estrelas SMSS J031300.36-670839.3
  • Medição de massas de exoplanetas, possivelmente tão pequenas quanto Marte em torno de uma estrela M
  • Localizando O2 em atmosferas de exoplanetas usando espectros de transmissão

 

Resumo dos principais modos de observação do G-CLEF (em inglês):

table1

Notas: O modo de alto rendimento (High Throughput) é apropriado para fontes fracas, como quasares e estrelas de baixa metalicidade; O modo de velocidade radial de precisão (Precision Radial Velocity) é apropriado para observações de planetas extra-solares de massa terrestre. O modo de espectroscopia de múltiplos objetos (Multi-object Spectroscopy) será ideal para situações nas quais a alta multiplexação permite a observação eficiente de muitas fontes ao mesmo tempo. Os exemplos incluem abundância química de estrelas pobres em metais no Grupo Local ou dinâmica estelar de galáxias anãs dominadas pela matéria escura.

 

Requisitos científicos e técnicos para o G-CLEF no modo padrão (em inglês):

table2

 

Requisitos científicos e técnicos para o modo PRV do G-CLEF (em inglês):

table3

 

Participação brasileira no G-CLEF:

Em 2018, o G-CLEF foi escolhido pela Organização GMT e aprovado pelo Conselho do GMT como o primeiro instrumento científico a ser montado no telescópio em sua primeira luz (junto com a câmera ComCam). Este instrumento recebeu apoio total do observatório e existe um grande interesse do grupo GMTBrO em encontrar maneiras de colaborar com o grupo em Harvard e SAO. Até agora, o GMTBrO teve uma pequena mas importante contribuição para o instrumento no desenvolvimento de Óptica Adaptativa: o uso da técnicas para aumentar a eficiência do instrumento G-CLEF, aumentando a entrada de luz em suas fibras.

O grupo G-CLEF está investigando quais são os próximos passos e se o protótipo para o telescópio Magalhães será construído. Desde o início de 2020, a GMTBrO será responsável pelo design, montagem e teste do medidor de exposição do G-CLEF. O medidor de exposição é responsável pelas calibrações do G-CLEF. Ele será responsável pelos efeitos atmosféricos cromáticos nas correções baricêntricas das medidas de velocidade radial Doppler. O projeto óptico e mecânico deste espectrógrafo auxiliar será concebido e finalizado no IAG/, seguido pela montagem e testes do instrumento. Dado que esse espectrógrafo também pode ser usado como autônomo, seu design será otimizado para que, no futuro, cópias de um espectrógrafo de baixo custo, alta produtividade e baixa resolução também possam ser usadas em pequenos telescópios de pesquisa. Vários membros da GMTBrO estarão envolvidos nessas atividades.

Projetos de Instrumentação Científica