Teleskopy BlackGEM na observatoři La Silla začínají pátrat po zdrojích gravitačních vln

Kataklyzmatické události ve vesmíru (například kolize černých děr nebo neutronových hvězd) uvolňují energii mimo jiné v podobě takzvaných gravitačních vln (gravitational waves) – poruch šířících se strukturou samotného prostoročasu. Velké pozemní observatoře jako LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a Virgo (Virgo Interferometer) jsou navrženy tak, aby tyto vlny detekovaly. Nedokáží však dostatečně přesně určit místo jejich původu ani pozorovat elektromagnetické záblesky, které rovněž vznikají následkem srážek neutronových hvězd a černých děr. Soustava BlackGEM je navržena k rychlému skenování rozsáhlých oblastí oblohy s cílem identifikovat zdroje gravitačních vln ve viditelném světle.

„Cílem projektu BlackGEM je rozšířit možnosti studia kosmických jevů, a to jak v oblasti gravitačních vln i viditelného světla,“ říká Paul Groot (Radboud University, Nizozemí), vedoucí řešitel projektu. „Kombinace pozorování nám o těchto událostech prozradí mnohem více, než jedno nebo druhé samostatně.“

Díky detekci gravitačních vln i jejich optických protějšků mohou astronomové potvrdit povahu zdrojů gravitačních vln a určit jejich přesnou polohu. Použití viditelného světla také umožňuje detailní studium procesů, které při těchto splynutích probíhají – například vznik těžkých prvků, jako je zlato či platina (eso1733).

Dosud se však podařilo detekovat pouze jeden optický protějšek zdroje gravitačních vln (eso1733). A současné nejmodernější detektory gravitačních vln, LIGO a Virgo, nedokážou dostatečně přesně určit polohu zdroje; v ideálním případě jsou schopné označit oblast na obloze o rozloze přibližně 400 úplňků, kde se původce nachází. BlackGEM bude schopen efektivně skenovat takto rozsáhlé oblasti s dostatečně vysokým rozlišením, aby mohl zdroje gravitačních vln identifikovat ve viditelném světle.

Trojici teleskopů BlackGEM postavilo konsorciem univerzit a výzkumných ústavů, jehož členy jsou: Radboud University Netherlands Research School for Astronomy (Nizozemí) a KU Leuven (Belgie). Dalekohledy BlackGEM mají zrcadlo o průměru 65 cm a mohou současně zkoumat různé oblasti na obloze. Spolupracující instituce by do budoucna rády skupinu rozšířili až na 15 teleskopů, což značně zlepší její skenovací pokrytí. BlackGEM je umístěn na observatoři ESO La Silla v Chile a jedná se tak o první soustavu svého druhu na jižní polokouli.

„Navzdory skromnému primárnímu zrcadlu o průměru 65 centimetrů dokážeme proniknout stejně hluboko jako některé jiné projekty s mnohem většími přístroji, protože plně využíváme vynikajících pozorovacích podmínek na La Silla,“ říká Paul Groot.

Jakmile BlackGEM přesně identifikuje zdroj gravitačních vln, budou moci větší teleskopy, jako ESO/VLT (Very Large Telescope) nebo budovaný ESO/ELT (Extremely Large Telescope), provádět podrobná následná pozorování, která pomohou objasnit některé z nejextrémnějších událostí ve vesmíru.

Kromě hledání optických protějšků gravitačních vln bude BlackGEM provádět také přehlídku jižní oblohy. Provoz dalekohledů je plně automatizován, což znamená, že soustava dokáže rychle najít a pozorovat „přechodné“ astronomické jevy, které se objeví náhle a rychle zmizí z dohledu. Astronomům umožní detailněji zkoumat například supernovy – obrovské exploze doprovázející konec života hmotných hvězd.

„Díky projektu BlackGEM má nyní observatoř La Silla potenciál významně přispět k výzkumu přechodných jevů,“ říká Ivo Saviane, vedoucí Observatoře ESO La Silla. „Od tohoto projektu očekáváme řadu vynikajících výsledků, které zvednou povědomí o tomto pracovišti, a to jak u vědecké komunity, tak z pohledu veřejnosti.“

Další informace

BlackGEM konsorcium: NOVA (Netherlands Research School for Astronomy, the national Dutch alliance in astronomy between the University of Amsterdam, University of Groningen, Leiden University, and Radboud University) Radboud University, the Netherlands KU Leuven, Belgium; the Weizmann Institute, the Hebrew University of Jerusalem and Tel Aviv University, Israel; the University of Manchester and the Armagh Observatory and Planetarium, UK Texas Tech University the University of California at Davis and the Las Cumbres Observatory, USA; the University of Potsdam, Germany; the Danish Technical University, Denmark; the University of Barcelona, Spain; and the University of Valparaíso, Chile.

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ve prospěch všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření zájmu o astronomii, a podporujeme mezinárodní spolupráci v oblasti astronomie. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji podporuje 16 členských států (Belgie, Česká republika, Dánsko, Francie, Finsko, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Polsko, Portugalsko, Rakousko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko), hostitelský stát Chile a Austrálie jako strategický partner. Sídlo ESO a její návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází nedaleko německého Mnichova, zatímco chilská poušť Atacama, nádherné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři pozorovací stanoviště: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu provozuje ESO Very Large Telescope a jeho interferometr VLTI, jakož i přehlídkové dalekohledy, jako je VISTA. Na Paranalu bude ESO také hostit a provozovat soustavu Čerenkovových teleskopů (Cherenkov Telescope Array South), největší a nejcitlivější observatoř pro gama záření na světě. Spolu s mezinárodními partnery provozuje ESO na Chajnantoru zařízení ALMA, které pozoruje oblohu v milimetrovém a submilimetrovém pásmu. Na Cerro Armazones poblíž Paranalu budujeme „největší oko upřené k nebi“ – Extremely Large Telescope. Z našich kanceláří v Santiagu v Chile podporujeme naše operace v zemi a spolupracujeme s chilskými partnery a společností.

Odkazy

• BlackGEM na webu ESO
• BlackGEM webová stránka
• Tisková zpráva: ESO Telescopes Observe First Light from Gravitational Wave Source

Kontakty

Anežka Kabátová; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Email: eson-czech@eso.org

Stefan Meingast; University of Vienna; Vienna, Austria; Email: stefan.meingast@univie.ac.at

Juan Carlos Muñoz Mateos; ESO Media Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6176; Email: press@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (ESO2308, 16. května 2023)