Nové teleskopy na observatoři La Silla v Chile 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 – poruch šířících se strukturou samotného prostoročasu.

Velké pozemní observatoře jako LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a Virgo (Virgo Interferometer) jsou dle webu ESO 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 z Radboud University, vedoucí řešitel projektu. "Kombinace pozorování nám o těchto událostech prozradí mnohem více, než jedno nebo druhé samostatně."

Související

Lukáš Bauer

Astronomové odhalili skrytá zákoutí rozsáhlých…

Lukáš Bauer

Jeden z nejjasnějších gama záblesků byl pozorován…

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.

Dosud se však podařilo detekovat pouze jeden optický protějšek zdroje gravitačních vln. 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 a KU Leuven.

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."

Zdroj: ESO, Radboud University