Нова камера ще търси звездни експлозии и други бързи промени в Космоса

Мощна нова камера, която ще помогне на учените да търсят експлодиращи звезди и бързодвижещи се обекти в Слънчевата система на Земята, засне първото си изображение на нощното небе.



Преходното съоръжение Zwicky (ZTF) официално работи и работи в обсерваторията Palomar на Калифорнийския технологичен институт в планините североизточно от Сан Диего. Основният му хардуер е широкоъгълна камера, прикрепена към 48-инчов (122 сантиметров) телескоп, който може да изобразява цялата видима равнина на галактиката Млечен път два пъти на нощ и цялото нощно небе на всеки три нощи, според изявление от Caltech.



Първото изображение от ZTF показва област от небето в съзвездието Орион, която включва мъглявината Конска глава, звездообразуваща област, изобразена в славни детайли от космическия телескоп Хъбъл. Но камерата ZTF има значително по -голямо зрително поле в сравнение с тази на Хъбъл - всяко изображение улавя област на небето с размери 47 квадратни градуса, или около 247 пъти площта на пълнолунието, според изявлението. [ Преходното съоръжение в снимки в Цвики ]

The



„Първото светло“ изображение от Zwicky Transient Facility (ZTF), направено на 1 ноември 2017 г. Версията с пълна разделителна способност е повече от 24 000 пиксела на 24 000 пиксела. Всяко изображение от ZTF обхваща област на небето, равна на 247 пълни луни. Мъглявината Орион е долу вдясно.(Изображение кредит: Оптични обсерватории на Калтех)

Заснемането на огромни части от небето изключително бързо е основната функция на ZTF. Сравнявайки изображения на един и същ регион на небето, направени в рамките на няколко часа или няколко дни един от друг, учените могат да търсят космически обекти, които се движат или променят яркостта си през тези кратки срокове.

Разбира се, повечето звезди, галактики, мъглявини и други големи космически обекти остават повече или по -малко в застой - по яркост и позиция - в продължение на няколко часа или дни. Но вселената също е пълна с така наречени променливи обекти (тези, които се променят в яркостта) и преходни обекти (които изглежда се движат сравнително бързо). Те включват неща като умиращи звезди, които експлодират като свръхнови и за броени часове стават експоненциално по -ярки от предишния ден; астероиди, които преминават през Слънчевата система; черни дупки, които поглъщат цели звезди, причинявайки материала от звездата до бързо се променя яркостта ; и двойки неутронни звезди, най -плътните обекти във Вселената, които се сливат и освобождават големи изблици на радиация.



„Вселената е изключително динамично място“, казва Манси Касливал, асистент по астрономия в Caltech и член на екипа на ZTF, във видеоклип от Caltech. Позовавайки се специално на свръхнови и други кратки светлинни изригвания, Касливал каза: „Тези краткотрайни експлозии-те биха могли да продължат секунди, минути, месеци, но [в крайна сметка] те изчезват върху нас. И улавянето на тези светкавици, улавянето на тези космически фойерверки, това е, което ZTF може уникално да направи. “

Мъглявината Конска глава може да се види в тази част на

Мъглявината Конска глава може да се види в тази част от изображението на „първата светлина“ от ZTF. Главата на коня (в средата) е обърната нагоре към друга добре известна мъглявина, известна като Мъглявината Пламък. Вертикалните „цъфтящи линии“ са артефакт на камерата.(Изображение кредит: Оптични обсерватории на Калтех)



Научното проучване на ZTF, планирано да продължи от началото на 2018 г. до края на 2020 г., ще разкрие обекти, които представляват интерес за широк спектър от подполета на астрономията. Свръхнови са очевидно интересни за астрономите, които изучават жизнения цикъл на звездите, но те също се използват от космолозите за измерване на космическите разстояния. Способността на ZTF да открива комети и астероиди ще представлява интерес за астрономите, които търсят космически скали, които биха могли да се доближат опасно до Земята. Но най -вече ZTF ще увеличи обема на преходни и променливи обекти, които астрономите трябва да изучават.

„В нашето нощно небе се случва много активност“, казва Шринивас Кулкарни, главен изследовател на ZTF и професор по астрономия и планетарна наука в Калтех. „Всъщност всяка секунда някъде във Вселената има експлозия на свръхнова. Разбира се, не можем да ги видим всички, но със ZTF ще виждаме до десетки хиляди експлозивни преходни процеси всяка година през тригодишния живот на проекта. “

Актуализирани методи

Идентифицирането на обекти в нощното небе, които трептят, мигат, движат се или се променят по други начини, е игра на сравнение. Учените правят снимка на небето, след това изчакват няколко часа или цял ден и отново снимат същата област. Със ZTF изследователите могат да използват компютърен софтуер, за да извадят буквално едно изображение от другото, като елиминират обекти, които не са се променили през времето между заснемането на двете изображения.

„Вселената е толкова динамична, че ако извадите две еднакви [изображения] на небето, разделени от час или нощ, [можете] да видите нови светкавици, които не са били на изображението от един час преди или предната вечер - каза Касливал във видеото. 'Тези нови светкавици на светлината в извадените изображения са това, което търсим.'

Това изображение показва участъка от небето, включен в ZTF

Това изображение показва участъка от небето, включен в изображението на първата светлина на ZTF, в контекста на съзвездието Орион.(Изображение кредит: Оптични обсерватории на Калтех)

Преди астрономите да могат да направят цифрови изображения на небето и да използват софтуер за търсене на тези променливи обекти, това сравнение на идентични области на небето беше направено ръчно. Астрономите ще направят две снимки на една и съща част от небето (разделени от определен период от време), използвайки стъклени фотографски плочи. След това учените щяха да поставят тези плочи една до друга и да търсят разлики. Инструмент, наречен мигащ сравнител, въведен в началото на 20 -ти век, бързо ще прелиства между изображенията, за да улесни разпознаването на преходни обекти. Астрономът Клайд Томба използва мигащ сравнител с открийте Плутон .

ZTF е кръстен на астрофизика от Калифорнийския технологичен институт Фриц Цвики, който пристигна в университета през 1925 г. и свърши голяма работа, за да търси систематично в небето променливи обекти; той е открил 120 свръхнови през живота си, според изявлението. (Цвики също намери някои от първите доказателства за тъмната материя.)

Стъпка към бъдещето

ZTF е наследник на Palomar Transient Factory (PTF), който работи от 2009 г. до по-рано тази година и също така има инсталирана камера на 48-инчовия телескоп в Palomar. След това астрономите използваха другите два телескопа в обсерваторията, както и телескопите в обсерваторията Кек в Хавай (която се управлява съвместно от Caltech), за да провеждат последващи наблюдения на особено интересни обекти.

„Преминаването от един телескоп към следващия ни позволи да извършим един вид триаж и да изберем най -интересните обекти за по -нататъшно проучване; това беше вертикално интегрирана обсерватория “, се казва в изявлението на Кулкарни. 'Причината да го наречем Palomar Transient Factory е, защото се занимава с астрономия в индустриален мащаб.'

Членовете на екипа на ZTF инсталират 605-мегапикселовата широкоъгълна камера в основния фокус на 48-инчовия телескоп Samuel Oschin в обсерваторията Palomar в Калифорния.

Членовете на екипа на ZTF инсталират 605-мегапикселовата широкоъгълна камера в основния фокус на 48-инчовия телескоп Samuel Oschin в обсерваторията Palomar в Калифорния.(Изображение кредит: Оптични обсерватории на Калтех)

ZTF ще използва същите тези ресурси за провеждане на последващи проучвания на променливи обекти, които идентифицира. Но широкоъгълната му камера също му дава някои значителни подобрения спрямо предходната си програма. Например, ZTF може да изобразява област на небето, седем пъти по -голяма от PTF, и може да разрешава обекти на по -големи разстояния, според учените от ZTF. Плюс това, нейните „модернизирани електроника и системи за задвижване на телескопи“ позволяват на камерата ZTF да заснема 2,5 пъти повече експозиции всяка вечер, според изявлението.

В комбинация това означава, че ZTF може да сканира небето около 10 пъти по -бързо от PTF, казаха учените от проекта в изявлението. Но на хоризонта има още едно проучване на небето, което ще бъде около 10 пъти по-бързо от ZTF. Нарича се Големият телескоп за синоптично проучване и ще се появи онлайн през 2023 г.

„ZTF е стъпка към бъдещето“, каза Кулкарни.

Следвайте Кала Кофийлд @callacofield .Последвай ни @Spacedotcom , Facebook и Google+ . Оригинална статия на demokratija.eu .