Pierwsze światło teleskopu ZTF

Teleskop ZTF (ang. Zwicky Transient Facility) zarejestrował właśnie pierwsze obrazy nieba. Objęły one obszar równoważny rozmiarowi 247 Księżyców w pełni. Donosi o tym portal Sky&Telescope.

Teleskop ZTF to początek zmian, jakie najprawdopodobniej zajdą w astronomii obserwacyjnej w kolejnych dekadach XXI wieku. Jest następcą instrumentu Palomar Transient Factory (PTF), który składa się z trzech różnych teleskopów obserwujących niebo w sposób automatyczny. W ramach planowanego dziś, nowego przeglądu nieba z użyciem ZTF ma być wykorzystana nowoczesna kamera zainstalowana na Teleskopie Samuela Oschina w słynnym Obserwatorium Palomar.

Zdjęcie: Obserwatorium Palomar. Źródło: ptf.caltech.edu

ZTF (Zwicky Transient Facility) został skonstruowany z myślą o szybkim wykrywaniu tych obiektów i zjawisk na niebie, w których szybko zmienia się jasność. Zalicza się do nich między innymi wybuchy supernowych i nowych, błyski Gamma, czy zderzenia gwiazd neutronowych. To także wszelkie szybko poruszające się ciała takie jak planetoidy i komety.

Pierwsze tego typu zdjęcie wykonano na początku listopada tego roku. Objęło ono fragment gwiazdozbioru Oriona oraz mgławice Płomień i Końska Głowa. Właściwy, pierwszy etap obserwacji naukowych prowadzonych z użyciem ZTF ma rozpocząć się w lutym 2018 roku i zakończyć się do roku 2020.

Kamera nowego instrumentu składa się z 16 matryc CCD, z których każda będzie docelowo zawierać 6000×6000 pikseli. Dzięki temu wykonane nią zdjęcia nieba pokryją obszar około 47 stopni. Oddany do użytku teleskop będzie mógł obrazować całe niebo północne w zaledwie trzy noce obserwacyjne. W porównaniu ze swymi poprzednikami ZTF ma także poprawioną elektronikę: podczas gdy odczyt pojedynczego obrazu z kamery instrumentu PTF zajmował 40 sekund, w jego przypadku trwa to zaledwie 10 sekund, przy czym samo zdjęcie jest jeszcze większe. W czasie tych 10 sekund błyskawicznie obracający teleskop już może przygotowywać się do wykonania kolejnej fotografii nieba, ustawiając się na wybraną pozycję. To naprawdę szybki instrument!

Co nam to jednak daje w praktyce? Sky&Telescope szacuje, że gdy ZTF zauważy na przykład wybuch supernowej, będzie mógł ją zaobserwować ponownie już po paru godzinach. Nie byłoby to możliwe, gdyby teleskop skanował niebo na przykład tylko raz na kilka dni. Wówczas astronomowie najprawdopodobniej utraciliby te pierwsze, najcenniejsze z naukowego punktu widzenia chwile po eksplozji. W praktyce jednak ZTF ma skanować całe niebo północne co trzy noce, a w pozostałe dwie będzie “zajmował się” dwoma innymi, równie ważnymi projektami obserwacyjnymi: poszukiwaniem supernowych i innych ciekawych eksplozji widocznych przez bardzo krótki okres czasu w odległych galaktykach, oraz dokładnymi obserwacjami tego, co zachodzi w bogatej w gwiazdy płaszczyźnie naszej Drogi Mlecznej.

Każdy taki obraz zarejestrowany za pomocą ZTF może zawierać nawet 100 000 gwiazd i galaktyk. Instrument ma zbierać aż cztery terabajty (1 TB = 1024 GB) danych każdej nocy! Naukowcy szacują, że będą dzięki temu w stanie zobaczyć supernowe w kilka godzin po ich wybuchu, znaleźć nawet kilkadziesiąt nowych komet podczas jednego pełnego skanu całego nieba, zlokalizować z dużą dokładnością miejsca odpowiadające detekcjom fal grawitacyjnych z LIGO i Virgo, znaleźć optyczne odpowiedniki dla obiektów widzianych przez obserwatorium IceCube czy Teleskop Fermiego, oraz wykrywać zmienne gwiazdy takie jak cefeidy i RR Lyrae, a także - potencjalnie niebezpieczne planetoidy.

Fritz Zwicky (1898 - 1974), którego nazwiskiem nazwano nowy instument, był astronomem pochodzenia szwajcarskiego, którego prace i obserwacje gromad galaktyk przyczyniły się do odkrycia ciemnej materii. Zasłynął jako odkrywca gwiazd neutronowych i supernowych (tych ostatnich w liczbie około 120). Wraz z Walterem Baade rozpowszechnił termin "supernowa". W roku 1937 przewidział takżee jako pierwszy istnienie zjawiska soczewkowania grawitacyjnego.

Na zdjęciu: Fritz Zwicky z 18-calowym Teleskopem Schmidta w Obserwatorium Palomar, około roku 1930.
Źródło: Edison R. Hoge Photograph Collection / Caltech Archives

Czytaj więcej:

 
Źródło: Sky&Telescope

Zdjęcie: pierwsze światło ZTF - 1 listopada 2017. Obraz w pełnej rozdzielczości liczy sobie ponad 24000x24000 pikseli. Widac na nim m. in. Mgławicę Koński Łeb i Mgławicę Płomień. Komputery i specjalne, uczące się algorytmy mają przeszukiwać podobne zdjęcia pod kątem obiektów krótkotrwałych i szybkozmiennych - zmiennych gwiazd, wybuchów supernowych czy komet.
Źródło: Caltech Optical Observatories