J-PAS cubrirá al menos 8000 grados cuadrados en aproximadamente 5 años usando un novedoso sistema de 54 filtros estrechos y dos filtros anchos en el óptico. El sistema de filtros ha sido optimizado para alcanzar tres objetivos: primero, medir con precisión desplazamientos al rojo (z) fotométricos para galaxias hasta z~1; segundo, estudiar las poblaciones estelares de galaxias cercanas; y tercero, resolver características espectrales anchas de objetos como galaxias con núcleos activos (AGNs) y supernovas. Los coeficientes de transmisión esperados de los filtros (incluyendo la eficiencia cuántica de las CCDs, reflexiones internas y las líneas telúricas) se muestran en la siguiente figura.

El instrumento principal de J-PAS es un telescopio de 2.5m de diámetro con un campo de visión efectivo de 7 grados cuadrados cuya étendue (área del espejo x campo de visión) es de 26 m²grado² aproximadamente, comparable a la de otros instrumentos vanguardistas dedicados a cartografiados astrofísicos de gran campo.

Esperamos medir posiciones y desplazamientos al rojo de más de 14 millones de galaxias rojas masivas de tipos tempranos con L>L_* y una magnitud aparente equivalente a i_AB < 22.5. En el intervalo de desplazamiento al rojo de 0.1 < z < 1.2, esperamos obtener una precisión en desplazamientos al rojo fotométricos de σ_z ∼ 0.003(1+z).

La población de galaxias rojas masivas tiene una densidad numérica de n > 10⁻³ Mpc^-3 h³ galaxias dentro de los ~10 Gpc³h⁻³ en volumen que serán muestreados en nuestro cartografiado. Este alta densidad garantiza que el error en la determinación de la escala de las oscilaciones acústicas de bariones (BAOs) no está limitada por ruido de disparo. Por sí mismo, el cartografiado de galaxias masivas rojas de J-PAS obtendrá precisiones del orden de <4% en el parámetro w de la ecuación de estado de la energía oscura (si se asume constante), y puede obtener su derivada temporal cuando se combine con medidas futuras del fondo de microondas. Además, J-PAS producirá desplazamientos al rojo de alta calidad y espectroscopía de baja resolución de cientos de millones de otras galaxias, incluyendo una población muy significativa a alto desplazamiento al rojo. El conjunto de datos producido por este cartografiado tendrá un valor excepcional como legado, permitiendo un gran rango de estudios astrofísicos.

Instrumentos del Cartografiado

Telescopio JST/T250

El parámetro principal que caracteriza la capacidad de un telescopio para realizar cartografiados de gran campo es la étendue, definida como el producto A*f, donde A es la apertura en m² y f es el campo de visión en grados cuadrados. Hay que hacer notar que la valor final de la étendue de telescopios más grandes es del mismo orden o más pequeña que la de telescopios de tamaño medio ya existentes. De hecho, la combinación de una apertura grande con un gran campo de visión es un reto tecnológico. Por este motivo es necesario buscar nuevos diseños que optimicen dicho parámetro.

Teniendo en cuenta los requisitos de un cartografiado con J-PAS, así como los aspectos técnicos tales como el viñeteo del espejo primario por otros elementos o el factor de cobertura del plano focal, se han impuesto los siguientes requisitos de primer nivel:

• Una apertura efectiva de 2.5m

• Un campo de visión de 3 grados de diámetro
• Una escala de placa de 22.67"/mm
• Respuesta y calidad óptica homogéneas en todo el campo
• Sistema Robótico

Figuras del diseño del JST/T250 (AMOS)      

Cámara del T250 (JPCam)

La cámara y el telescopio se están diseñando en paralelo. La cámara contiene: las bandejas de filtros, una ventana de entrada ópticamente neutra, el criostato, los sistemas de enfriamiento criogénico, la matriz de detectores, y la electrónica y el sistema de control.

Los detectores CCDs de JPCam escogidos son chips de largo formato de e2V, con 9k x 9k pixels y 9μm/pixel.

El mosaico estará compuesto por 14 unidades. Los filtros (uno por cada CCD) estarán distribuidos en cuatro bandejas diferentes que albergarán 14 filtros cada una. Éstos se dispondrán tan cerca como sea posible de la ventana de entrada del criostato.

Considerando una separación entre CCDs de c=15mm se obtiene una eficiencia de cobertura del plano focal del 71% usando 14 CCDs.

Telescopio JAST/T80

El telescopio JAST/T80 es un telescopio más pequeño cuyo uso principal es obtener la calibración fotométrica de las imágenes del cartografiado principal tomadas con el T250. Este telescopio también trabajará como un instrumento abierto.

Los requisitos principales son:

• Apertura efectiva de 80c
• Campo de visión de, al menos, 1.7º de diámetro
• Escala de placa de 55.67”/mm
• Respuesta y calidad óptica homogéneas en todo el campo
• Sistema robótico

Cámara del T80 (T80Cam)

El emplazamiento: OAJ

OAJ - El Observatorio Astrofísico de Javalambre

El Observatorio Astrofísico de Javalambre (OAJ) se emplaza en El Pico del Buitre (40° 02' 28.67'' North, 01° 00' 59.10'' West), a 1957 metros sobre el nivel del mar, cerca del pueblo de Arcos de las Salinas (Teruel). En la imagen inferior, la localización del observatorio se muestra en la esquina derecha.

Las propiedades de la atmósfera y del cielo en el emplazamiento del OAJ se describen en Moles et al. (2010), PASP 122: 363.

El emplazamiento tiene un seeing mediano de 0.7", una contaminación lumínica artificial muy baja y se encuentra generalmente por encima de la capa de inversión atmosférica. La imagen inferior fue tomada desde el Pico del Buitre, y muestra la cubierta de nubes por debajo de la cima de la montaña (CEFCA).

Pinche aquí para ver la localización geográfica del OAJ en Google Maps