Instrument ULTRACAM, nameščen na zelo velik teleskop. Kreditna slika: ESO. Kliknite za povečavo.
Britanski znanstveniki so odprli novo okno v vesolju z nedavnim zagonom instrumenta za obiskovalce ULTRACAM na zelo velikem teleskopu (VLT) Evropskega južnega observatorija (ESO) v Čilu.
ULTRACAM je ultra hitra kamera, ki lahko zajame nekatere najhitrejše astronomske dogodke. Hkrati lahko posname do 500 slik na sekundo v treh različnih barvah. Zasnovali so ga in zgradili znanstveniki z univerz Sheffield in Warwick (Združeno kraljestvo) v sodelovanju z britanskim tehnološkim centrom za astronomijo v Edinburghu.
ULTRACAM uporablja najnovejšo tehnologijo detektorjev napolnjenih sklopljenih naprav (CCD), da lahko sprejme, shrani in analizira podatke z zahtevanimi občutljivostmi in hitrostmi. CCD detektorje lahko najdemo v digitalnih fotoaparatih in videokamerah, vendar so naprave, ki jih uporabljamo v ULTRACAM-u, posebne, saj so večje, hitrejše in kar je najpomembnejše, veliko bolj občutljive na svetlobo kot detektorji, ki se uporabljajo v današnjih izdelkih potrošniške elektronike.
Maja 2002 je instrument videl "prvo luč" na 4,2-metrskem teleskopu William Herschel (WHT) na La Palmi. Od takrat je instrument na WHT prejel skupno 75 nočnih ur za preučevanje katerega koli predmeta v vesolju, ki zatemni, prehaja, okultira, utripa, bliska, pulzira, niha, izbruhne ali eksplodira.
Ta opažanja so prinesla številne nove in vznemirljive rezultate, kar je vodilo do že 11 znanstvenih publikacij, objavljenih ali objavljenih v tisku.
Za študij najhitrejših zvezd pri najvišjih hitrostih pa je treba uporabiti največje teleskope. Tako se je pred dvema letoma začelo delo s pripravo ULTRACAM-a za uporabo na VLT.
"Astronomi, ki uporabljajo VLT, imajo instrument, zasnovan posebej za preučevanje hitrih pojavov," je dejal Vik Dhillon z univerze v Sheffieldu (Velika Britanija) in znanstvenik projekta ULTRACAM. "Uporaba ULTRACAM-a v povezavi s sedanjo generacijo velikih teleskopov zdaj omogoča preučevanje hitrih nebesnih pojavov, kot so mrki, nihanja in okultacije v zvezdah, ki so milijoni krat preveč omedleve, da bi jih videli z neokuženim očesom."
Opazovanje črnih lukenj
Instrument je prvič videl VLT 4. maja 2005, nato pa so ga 17 let zapored na teleskopu uporabljali za preučevanje ekstrasolarnih planetov, binarnih sistemov s črno luknjo, pulsarjev, belih škratov, asteroseizmologije, kataklizmičnih spremenljivk, rjavih škratov, gama - nizki razpoki, aktivno-galaktična jedra in predmeti Kuiperjevega pasu.
Eden od šibkih predmetov, ki so ga na VLT preučili ULTRACAM, je GU Muscae. Ta objekt je sestavljen iz črne luknje v 10-urni orbiti z normalno, soncu podobno zvezdo. Črno luknjo obdaja disk materiala, ki se prenese iz običajne zvezde. Ko ta material pade na črno luknjo, se sprošča energija, kar ustvarja velike amplitudne plamene, vidne na svetlobni krivulji. Ta predmet ima magnitudo 21,4, torej je milijon krat bolj širok kot tisto, kar je mogoče videti z neokuženim očesom. Kljub temu, da ga podrobno preučite in zaznate najkrajše možne impulze, je treba uporabiti čas osvetlitve, krajši od 5 sekund. To je mogoče z veliko odprtino in velikim izkoristkom VLT.
Ta edinstvena opažanja so razkrila vrsto ostrih konic, ločenih približno 7 minut. Tak stabilen signal mora biti vezan na relativno stabilno strukturo v disku snovi, ki obdaja črno luknjo. Astronomi zdaj natančno analizirajo te rezultate, da bi razumeli izvor te strukture.
Druga serija opazovanj je bila namenjena preučevanju ekstrasolarnih planetov, natančneje tistih, ki tranzitirajo pred gostiteljsko zvezdo. Opazovanja ULTRACAM-a so astronomom omogočila, da v več barvnih pasovih istočasno dobijo krive štiri znane tranzitne eksoplanete, odkrite z raziskavo OGLE, in to z natančnostjo desetine odstotka in s 4-sekundno ločljivostjo. To je faktor deset boljši od prejšnjih meritev in bo zagotovil zelo natančne mase in polmere za tako imenovane "vroče Jupitre". Ker ULTRACAM opazuje v treh različnih valovnih pasovih, bodo takšna opazovanja astronomom omogočila tudi, da ugotovijo, ali je polmer eksoplaneta različen na različnih valovnih dolžinah. To bi lahko zagotovilo ključne informacije o možnem ozračju eksoplanetov.
Kamera je prvi instrument, ki je uporabil osredotočenost obiskovalcev na Melipalu (UT3), in prvi instrument, zgrajen v Veliki Britaniji, ki je bil nameščen na VLT. Focus Visitor Focus omogoča, da se teleskopom za kratek čas dodajo inovativne tehnologije in instrumenti, kar omogoča izvajanje študij, ki niso na voljo s trenutno nabor instrumentov.
"Teh nekaj noči z ULTRACAM-om na VLT-ju so pokazali edinstvena odkritja, ki jih je mogoče doseči z združevanjem inovativne tehnologije z enim najboljših astronomskih objektov na svetu," je povedal Tom Marsh z Univerze v Warwicku in član ekipe. "Upamo, da bo ULTRACAM postal reden obiskovalec VLT, ki bo evropskim astronomom omogočil dostop do edinstvenega novega orodja, s katerim bodo lahko preučevali vesolje."
Več informacij
Ekipo ULTRACAM sestavljajo Vik Dhillon, Stuart Littlefair in Paul Kerry (Sheffield, Velika Britanija), Tom Marsh (Warwick, Velika Britanija), Andy Vick in Dave Atkinson (UKATC, Edinburgh, Velika Britanija). Za namestitev na VLT sta podprla Kieran O'Brien in Pascal Robert (ESO, Čile). Stran projekta ULTRACAM je na voljo na naslovu http://www.shef.ac.uk/~phys/people/vdhillon/ultracam.
Izvirni vir: ESO News Release
