Nový dalekohled pro detekci gravitačních vln

Nový dalekohled pro detekci gravitačních vln

Kredit: Monash University

Nový dalekohled, složený ze dvou identických polí na opačných stranách planety, bude sledovat zdroje gravitačních vln.

Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO), vedený University of Warwick, signalizuje novou éru vědy o gravitačních vlnách. GOTO, rozmístěný na dvou antipodálních místech, aby plně pokryl oblohu, bude prohledávat oblohu a hledat optické stopy o násilných kosmických událostech, které vytvářejí vlnky ve struktuře samotného vesmíru.

GOTO začalo, když britská University of Warwick a australská Monash University chtěly vyřešit mezeru mezi detektory gravitačních vln a elektromagnetické signály. Nyní mezinárodní spolupráci má 10 partnerů, z nichž šest je ve Spojeném království. Společnost GOTO obdržela finanční prostředky ve výši 3,2 milionu liber od Rady pro vědecké a technologické zařízení (STFC) na nasazení zařízení v plném rozsahu.

“Z hlediska mezinárodní spolupráce je opravdu povzbudivé, že Spojené království je ochotno podpořit tento projekt s novými dalekohledy, které mají být postaveny v Austrálii,” řekl docent Duncan Galloway z Monash University School of Physics and Astronomy.

“Nové místo nám dává masivní zlepšení v naší šanci pozorovat protějšky detekcí gravitačních vln. Včasná detekce optických protějšků je klíčovým faktorem toho, jak moc se můžeme naučit z detekcí gravitačních vln. První taková událost, GW170817, byla identifikována za 11 hodin, ale naše síť GOTO může být na obloze a autonomně pozorovat pole během několika minut.”

Dlouho předpokládaný jako vedlejší produkt srážky a splynutí vesmírných monstra jako např neutronové hvězdy a černých děr byly gravitační vlny v roce 2015 konečně detekovány přímo pomocí Advanced LIGO (Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory).

Od roku 2015 došlo k mnoha následným detekcím, ale protože observatoře jako LIGO mohou měřit účinky gravitační vlny pouze při jejím průchodu naším místním prostorovým časem, může být obtížné vystopovat výchozí bod zdroje.

GOTO je navrženo tak, aby zaplnilo tuto mezeru v pozorování hledáním optických signálů v elektromagnetickém spektru, které by mohly indikovat zdroj GW – rychle lokalizuje zdroj a použije tyto informace k nasměrování flotily dalekohledů, satelitů a přístrojů na něj.

Protože většina signálů GW zahrnuje sloučení masivních objektů, jsou tyto „vizuální“ podněty extrémně prchavé a musí být lokalizovány co nejrychleji, což je místo, kde přichází na řadu GOTO. Myšlenka je, že GOTO bude fungovat jako jakýsi prostředník mezi podobnými LIGO, které detekují přítomnost události gravitačních vln, a více zaměřitelných vícevlnových observatoří, které mohou studovat optický zdroj události.

Profesor Danny Steeghs z University of Warwick, hlavní vyšetřovatel GOTO, řekl: „Po celém světě jsou k dispozici flotily dalekohledů, které se mohou dívat na oblohu, když gravitační vlny za účelem zjištění více informací o zdroji. Ale protože detektory gravitačních vln nejsou schopny přesně určit, odkud vlny pocházejí, tyto teleskopy nevědí, kam se dívat.”

Po úspěšném testování prototypového systému v La Palma na španělských Kanárských ostrovech projekt nasazuje mnohem rozšířenější nástroj druhé generace.

Dva dalekohled Montážní systémy, každý složený z osmi samostatných 40cm (16palcových) dalekohledů, jsou nyní v provozu v La Palma. Dohromady těchto 16 dalekohledů pokrývá velmi velké zorné pole s 800 miliony pixelů napříč jejich digitálními senzory, což umožňuje poli každých pár nocí zamést viditelnou oblohu.

Tyto robotické systémy budou fungovat autonomně, budou nepřetržitě hlídat oblohu, ale také se zaměří na konkrétní události nebo oblasti oblohy v reakci na upozornění na potenciální události gravitačních vln.

Profesor Steeghs pokračoval: „Získání finančních prostředků STFC ve výši 3,2 milionu GBP bylo rozhodující pro to, aby nám umožnilo postavit GOTO, jak se vždy předpokládalo; pole širokoúhlých optických teleskopů na nejméně dvou místech, aby mohly hlídkovat a hledat. optickou oblohu pravidelně a rychle.

“To umožní GOTO poskytnout tolik potřebné spojení, dát cíle pro větší dalekohledy.”

Souběžně tým připravuje místo na australské observatoři Siding Spring Observatory, které bude obsahovat stejný dvoumontážní systém 16 dalekohledů jako instalace La Palma.

V plánu je zprovoznit obě lokality v letošním roce, aby byly připraveny na další pozorovací běh LIGO/Virgo detektory gravitačních vln v roce 2023.

Optické hledání událostí gravitačních vln je dalším krokem ve vývoji astronomie gravitačních vln. Už se to jednou podařilo, ale s pomocí GOTO by to mělo být mnohem jednodušší.

Pokud astronomové dokážou najít přesvědčivé protějšky signálů gravitačních vln, bude možné měřit vzdálenosti, charakterizovat zdroje, studovat jejich vývoj a určit prostředí, ve kterém se tvoří.


Kilonova-Chasing Gravitation-Wave Optical Transient Observer se chystá sledovat celou oblohu


Více informací:
Více o GOTO zde: goto-observatory.org/

Citace: Nový dalekohled pro detekci událostí gravitačních vln (2022, 5. července) získaný 5. července 2022 z https://phys.org/news/2022-07-telescope-gravitational-events.html

Tento dokument podléhá autorským právům. Kromě jakéhokoli poctivého jednání za účelem soukromého studia nebo výzkumu nesmí být žádná část reprodukována bez písemného souhlasu. Obsah je poskytován pouze pro informační účely.

Leave a Reply

Your email address will not be published.