Komunikat prasowy

Teleskopy BlackGEM zaczynają polowanie na źródła fal grawitacyjnych w Obserwatorium La Silla, należącym do ESO

16 maja 2023

Działanie zaczęła sieć BlackGEM, składająca się z trzech nowych teleskopów zlokalizowanych w Obserwatorium La Silla, należącym do ESO. Teleskopy będą skanować niebo południowe, aby wytropić kosmiczne zdarzenia, które wytwarzają fale grawitacyjne, takie jak łączenie się gwiazd neutronowych i czarnych dziur.

Niektóre kataklizmiczne wydarzenia we Wszechświecie, takie jak zderzenia czarnych dziur lub gwiazd neutronowych, generują fale grawitacyjne, zmarszczki w strukturze czasu i przestrzeni. Obserwatoria takie, jak Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) oraz Virgo Interferometer zostały zaprojektowane do wykrywania tych zmarszczek. Ale nie potrafią one dokładnie wskazać pochodzenia, ani zobaczyć chwilowego światła będącego efektem kolizji pomiędzy gwiazdami neutronowymi i czarnymi dziurami. Sieć BlackGEM jest dedykowana do szybkiego skanowania dużych obszarów nieba, aby precyzyjnie wyszukiwać źródła fal grawitacyjnych, korzystając ze światła widzialnego.

„Dzięki BlackGEM, naszym celem jest zwiększenie skali badać kosmicznych zdarzeń jednocześnie przy pomocy fal grawitacyjnych i światła widzialnego” – mówi Paul Groot z Radboud University w Holandii, kierownik naukowy projektu. „Połączenie tych dwóch aspektów mówi nam znacznie więcej na temat zdarzeń niż opieranie się tylko na jednym z nich.”

Wykrywając zarówno fale grawitacyjne, jak i ich optyczne odpowiedniki, astronomowie mogą potwierdzić naturę źródeł fal grawitacyjnych i określić ich dokładne położenie. Korzystanie ze światła widzialnego pozwala także na szczegółowe obserwacje procesów, które zachodzą w tych zderzeniach, takich jak powstawanie ciężkich pierwiastków, np. złota i platyny.

Jednak do tej pory udało się wykryć tylko jeden widzialny odpowiednik dla źródła fal grawitacyjnych. Co więcej, nawet najbardziej zaawansowane detektory fal grawitacyjnych, takie jak LIGO czy Virgo, nie potrafią precyzyjnie zidentyfikować swoich źródeł. W najlepszym przypadku mogą zawęzić lokalizację źródła do obszaru odpowiadającego na niebie około 400 tarczom Księżyca w pełni. BlackGEM będzie efektywnie skanować tak duże obszary w odpowiednio wysokiej rozdzielczości, aby zlokalizować na falach widzialnych źródła fal grawitacyjnych.

Trzy teleskopy stanowiące BlackGEM zostały wybudowane przez konsorcjum uniwersytetów: Radboud University, Netherlands Research School for Astronomy, KU Leuven w Belgii. Są to teleskopy o średnicach 65 centymetrów, które mogą jednocześnie sprawdzać różne obszary na niebie. Konsorcjum planuje rozszerzenie sieci do 15 teleskopów, co polepszy pokrycie skanowania. BlackGEM znajduje się w należącym do ESO Obserwatorium La Silla w Chile, stanowiąc pierwszą sieć tego rodzaju na półkuli południowej.

"Pomimo skromnego 65-centymetrowego lustra głównego, możemy sięgać tak głęboko, jak niektóre projekty z większymi zwierciadłami, ponieważ w pełni wykorzystujemy świetne warunki obserwacyjne w La Silla” wskazuje Groot.

Gdy BlackGEM dokładnie zidentyfikuje źródło fal grawitacyjnych, większe teleskopy, takie jak należący do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT) lub przyszły teleskop ESO, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) mogą dokonać szczegółowych dalszych obserwacji, które pomogą w zrozumieniu jednych z najbardziej ekstremalnych zdarzeń we kosmosie.

Oprócz poszukiwań optycznych odpowiedników fal grawitacyjnych, BlackGEM będzie także dokonywać przeglądów nieba południowego. Jego działanie jest w pełni automatyczne, co oznacza, że sieć może szybko znaleźć i obserwować chwilowe zjawiska astronomiczne, które pojawiają się nagle i szybko znikają z pola widzenia. Da to astronomom lepszy wgląd w krótkotrwałe zjawiska astronomiczne, takie jak supernowe, czyli wielkie wybuchy oznaczające koniec życia masywnej gwiazdy.

„Dzięki BlackGEM, La Silla ma teraz potencjał stać się istotnym elementem badań nad zjawiskami tymczasowymi” – mówi Ivo Saviane, kierownik ośrodka w Obserwatorium La Silla. „Spodziewamy się zobaczyć wiele niesamowitych wyników, które przyniesie ten projekt, co rozszerzy zasięg, jaki ma obserwatorium, zarówno wśród społeczności naukowej, jak i w społeczeństwie.”

Więcej informacji

Konsorcjum BlackGEM obejmuje: NOVA (Netherlands Research School for Astronomy, narodową holenderską współpracę w astronomii pomiędzy University of Amsterdam, University of Groningen, Leiden University oraz Radboud University); Radboud University (Holandia); KU Leuven (Belgia); Weizmann Institute, Hebrew University of Jerusalem oraz Tel Aviv University (Izrael); University of Manchester oraz Armagh Observatory and Planetarium (Wielka Brytania); Texas Tech University, University of California at Davis oraz Las Cumbres Observatory (USA); University of Potsdam (Niemcy); Danish Technical University (Dania); University of Barcelona (Hiszpania); University of Valparaíso (Chile).

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) umożliwia naukowcom z całego świata na odkrywanie tajemnic Wszechświata z korzyścią dla nas wszystkich. Projektujemy, budujemy i zarządzamy światowej klasy obserwatoriami naziemnymi – których astronomowie używają do odpowiadania na ciekawe pytania i szerzenia fascynacji astronomią – a także promujemy międzynarodową współpracę w astronomii. Ustanowione w 1962 roku jako organizacja międzynarodowa, ESO jest wspierane przez 16 krajów członkowskich (Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy), a także Chile jako kraj gospodarz, oraz Australię jako strategicznego partnera. Siedziba ESO, a także jego centrum popularyzacji nauki i planetarium (ESO Supernova) znajdują się w pobliżu Monachium w Niemczech, natomiast chilijska pustynia Atakama – niesamowite miejsce z wyjątkowymi warunkami do obserwacji nieba – jest domem dla naszych teleskopów. ESO zarządza trzema lokalizacjami obserwacyjnymi w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) oraz dwa teleskopy do przeglądów nieba. VISTA pracuje w podczerwieni, VLT Survey Telescope w zakresie widzialnym. W Paranal ESO zarządza także południowym obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array South) – największym na świecie i najbardziej czułym obserwatorium promieniowania gamma. Wspólnie z międzynarodowymi partnerami ESO zarządza także radioteleskopami APEX i ALMA, które są instrumentami do obserwacji nieba w zakresach milimetrowym i submilimetrowym. Na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, budujemy „największe oko świata na niebo”, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large Telescope, ELT). Nasza działalność w Chile jest zarządzania z biur ESO w Santiago, gdzie współpracujemy też z chilijskimi partnerami.