Nuevo telescopio de ondas gravitacionales desarrollado en colaboración con científicos de Sheffield
- Científicos de la Universidad de Sheffield colaboraron para producir un nuevo telescopio que explorará el espacio en busca de pistas ópticas sobre eventos cósmicos violentos que crean ondas u ondas en la estructura del espacio mismo.
- Los observatorios actuales solo pueden medir los efectos de las ondas cuando pasan por nuestro espacio-tiempo local, lo que dificulta encontrar el punto de origen de la fuente.
- El nuevo telescopio, denominado Observador de transitorios ópticos de ondas gravitacionales (GOTO), llenará este vacío al buscar señales ópticas en el espectro electromagnético que podrían indicar la fuente de estas ondas.
Un nuevo telescopio, compuesto por dos conjuntos idénticos ubicados en lados opuestos del planeta, uno en La Palma en las Islas Canarias y el otro en Australia, ha sido producido para rastrear fuentes de ondas gravitacionales por primera vez.
El Observador de transitorios ópticos de ondas gravitacionales (GOTO), un proyecto de colaboración dirigido por la Universidad de Warwick y con importantes aportes de la Universidad de Sheffield, ayudará a guiar hacia una nueva era de la ciencia de las ondas gravitacionales.
Desplegado en dos lados opuestos de la Tierra para cubrir completamente el cielo, GOTO escaneará los cielos en busca de pistas ópticas de eventos cósmicos violentos que están creando ondas en la estructura del espacio mismo.
Durante mucho tiempo se supuso que eran un subproducto de la colisión y la fusión de gigantes cósmicos como las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Las ondas gravitacionales finalmente fueron detectadas directamente por LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales de interferometría láser) en 2015.
Desde 2015 ha habido muchas detecciones posteriores pero, dado que los observatorios como LIGO solo pueden medir los efectos de la onda gravitacional a medida que pasa a través de nuestro espacio-tiempo local, puede ser difícil rastrear el punto de origen desde la fuente.
GOTO está diseñado para llenar este vacío de observación mediante la búsqueda de señales ópticas en el espectro electromagnético que podrían indicar la fuente de ondas gravitacionales (GW), localizando rápidamente la fuente y utilizando esa información para dirigir una flota de telescopios, satélites e instrumentos hacia ella.
Como la mayoría de las señales GW involucran la fusión de objetos masivos, estas pistas «visuales» son extremadamente fugaces y deben ubicarse lo más rápido posible, que es donde entra GOTO.
GOTO actuará como intermediario entre LIGO, que detecta la presencia de un evento de ondas gravitacionales, y observatorios de múltiples longitudes de onda más enfocados que pueden estudiar la fuente óptica del evento.
Los astrónomos de Sheffield han realizado una importante contribución a todos los aspectos del proyecto GOTO, desde el diseño y la gestión hasta la instalación del hardware en La Palma, la redacción del software de control que permite que los telescopios funcionen de forma autónoma y el análisis de los datos científicos resultantes. .
Einstein predijo las ondas gravitacionales en su teoría de la relatividad hace más de 100 años, pero apenas estamos comenzando a descubrir lo que nos pueden decir sobre nuestro universo.
Martín Dyer
Investigador Postdoctoral Leverhulme, Universidad de Sheffield
Martin Dyer, investigador postdoctoral de Leverhulme en la Universidad de Sheffield que trabaja en GOTO, dijo: “Las ondas gravitacionales se crean cuando dos agujeros negros o estrellas de neutrones que orbitan de cerca, cada uno docenas de veces más pesado que el sol, chocan violentamente. Detectar ondas gravitacionales es como saber que un camión ha pasado al sentir el ruido de la superficie de una carretera y tratar de averiguar de dónde viene basándose solo en eso.
“Este telescopio será crucial para que los científicos de todo el mundo amplíen nuestra comprensión del universo. El acceso al telescopio permitirá a nuestros astrónomos de la Universidad de Sheffield acelerar y mejorar su investigación pionera en esta importante área de la física.
Le professeur Danny Steeghs de l’Université de Warwick, chercheur principal de GOTO, a déclaré : « Il existe des flottes de télescopes partout dans le monde disponibles pour regarder vers le ciel lorsque des ondes gravitationnelles sont détectées, afin d’en savoir plus sur la fuente. Pero dado que los detectores de ondas gravitacionales no pueden determinar de dónde provienen las ondas, estos telescopios no saben dónde mirar.
«Si los observatorios de ondas gravitacionales son los oídos, que captan los sonidos de los eventos, y los telescopios son los ojos, listos para ver el evento en todas las longitudes de onda, entonces GOTO es el punto en el medio, que les dice a los ojos dónde mirar».
Tras la prueba exitosa de un sistema prototipo en La Palma, Islas Canarias de España, el proyecto está implementando un instrumento de segunda generación mucho más grande. Dos sistemas de montaje de telescopios, cada uno compuesto por ocho telescopios individuales de 40 cm, ya están operativos en La Palma. Juntos, estos 16 telescopios cubren un campo de visión muy amplio con 800 millones de píxeles en sus sensores digitales, lo que permite que la red escanee el cielo visible cada pocas noches.
GOTO ha recibido una financiación de 3,2 millones de libras esterlinas del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC) para implementar la instalación a gran escala, que operará de forma autónoma, patrullando continuamente los cielos pero también centrándose en eventos individuales o regiones del cielo en respuesta a alertas de Posibles eventos de ondas gravitacionales.
Paralelamente, el equipo está preparando un sitio en el Observatorio Siding Spring de Australia, que contendrá el mismo sistema de telescopio de 16 monturas y dos monturas que la instalación de La Palma.
Está previsto que ambos sitios estén operativos este año para estar listos para la próxima campaña de observación de los detectores de ondas gravitacionales LIGO/Virgo en 2023.
El profesor Steeghs continuó: “La asignación de £ 3,2 millones de fondos STFC fue clave para permitirnos construir GOTO, como siempre se imaginó; conjuntos de telescopios ópticos de campo amplio en al menos dos sitios para que puedan patrullar y escanear el cielo óptico con regularidad y rapidez.
«Esto permitirá que GOTO proporcione ese enlace tan necesario, para brindar los objetivos a los que pueden apuntar los telescopios más grandes».
La búsqueda óptica de eventos de ondas gravitacionales es el siguiente paso en la evolución de la astronomía de ondas gravitacionales. Se ha hecho una vez antes, pero con la ayuda de GOTO debería ser mucho más fácil.
Si los astrónomos pueden encontrar equivalentes convincentes a las señales de ondas gravitacionales, será posible medir distancias, caracterizar fuentes, estudiar su evolución y determinar los entornos en los que se forman.
El profesor Steeghs agregó: «La esperanza es capturar el evento rápidamente y luego seguirlo a medida que se desvanece, y también activar una alerta a otros telescopios más grandes para que puedan recopilar más información y que podamos construir una imagen realmente detallada de estos telescopios astronómicos. fenómenos.
“Es un momento realmente dinámico y emocionante. En astronomía, estamos acostumbrados a estudiar eventos que datan de hace millones de años y no van a ninguna parte. Es una forma de trabajar rápida y muy diferente donde cada minuto cuenta.
El profesor Vik Dhillon, jefe del Grupo de Investigación de Astrofísica en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Sheffield, dijo: «El Grupo de Investigación de Astrofísica de la Universidad de Sheffield ha estado en el corazón del proyecto GOTO desde su inicio casi una década. hace, y esperamos cosechar los frutos científicos de nuestros esfuerzos en los próximos años, ahora que los telescopios de La Palma están en pleno funcionamiento.
informaciones suplementarias
La colaboración GOTO incluye:
- Observatorio y planetario de Armagh
- Instituto de Astrofísica de Canarias
- Universidad Monash
- Instituto Nacional de Investigación Astronómica de Tailandia
- Universidad de Leicester
- universidad de manchester
- Universidad de Portsmouth
- Universidad de Sheffield
- Universidad de Turku, Finlandia
- Universidad de Warwick
Puedes aprender más sobre GOTO aquí.
