Komunikat prasowy

Pierwsze światło przyszłego badacza czarnych dziur

Udane testy GRAVITY na VLTI

13 stycznia 2016

Badanie czarnych dziur jest główną misją nowo zainstalowanego instrumentu GRAVITY na należącym do ESO teleskopie VLT w Chile. Podczas swoich pierwszych obserwacji GRAVITY udanie połączył światło gwiazd z czterech Teleskopów Pomocniczych. Olbrzymi zespół europejskich astronomów i inżynierów, kierowany przez Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics w Garching, który zaprojektował i zbudował GRAVITY, jest bardzo zadowolony z uzyskanych efektów. Podczas wstępnych testów instrument już uzyskał kilka znaczących wyników. Jest to najpotężniejszy spośrod zainstalowanych instrumentów Interferometru VLT.

Instrument GRAVITY łączy światło z wielu teleskopów, aby utworzyć wirtualny teleskop o średnicy do 200 metrów, korzystając z techniki zwanej interferometrią. Pozwala to astronomom na wykrycie znacznie słabszych szczegółów w obiektach astronomicznych niż byłoby to możliwe przy pomocy pojedynczego teleskopu.

Od lata 2015 r. międzynarodowy zespół astronomów i inżynierów, którym kieruje Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Niemcy), instalował instrument w specjalnie zaadaptowanych tunelach pod teleskopem VLT w Obseratorium Paranal w północnym Chile [1]. Jest to pierwszy etap testowania GRAVITY na interferometrze. Osiągnięto kluczowy etap: po raz pierwszy instrument udanie połączył światło gwiazd z czterech Teleskopów Pomocniczych VLT [2].

„Podczas swojego pierwszego światła i po raz pierwszy w historii interferometrii wielkobazowej w astronomii optycznej, GRAVITY może wykonywać ekspozycje kilkuminutowe, czyli ponad stukrotnie dłuższe niż to było możliwe do tej pory” skomentował Frank Eisenhauer. „GRAVITY otworzy interferometrię optyczną na obserwacje znacznie słabszych obiektów i przesunie granice czułości i dokładności w astronomii wysokich rozdzielczości kątowych do nowych limitów, znacznie dalszych niż aktualne.”

Jako część pierwszych obserwacji zespół zbadał jasne, młode gwiazdy znane jako Gromada Trapez, położone w sercu obszaru gwiazdotwórczego w Orionie. Na podstawie pierwszych testowych danych udało się dokonać małego odkrycia: jeden ze składników gromady okazał się gwiazdą podwójną [3].

Kluczem do tego sukcesu była stabilizacja wirtualnego teleskopu na wystarczająco długi czas, przy wykorzystaniu światła gwiazdy odniesienia, aby głęboka ekspozycja pozwoliła na dostrzeżenie znacznie słabszego obiektu. Co więcej, astronomowie z powodzeniem ustabilizowali także światło z czterech teleskopó jednocześnie – co nie było wcześniej dokonane [3].

GRAVITY może mierzyć pozycje obiektów astronomicznych w znacznie dokładniejszych skalach oraz może uzyskiwać obrazy interferometryczne i wykonywać spektroskopię [4]. Gdyby na Księżycu były budynki, instrument GRAVITY mógłby je dostrzec. Tak ekstremalnie wysoka rozdzielczość obrazów ma wiele zastosowań, ale głównym celem w przyszłości będą badania środowiska wokół czarnych dziur.

W szczególności, GRAVITY będzie badać co dzieje się w niesamowicie silnym polu grawitacyjnym blisko horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej – co tłumaczy wybór nazwy dla instrumentu. Jest to obszar, w którym zachowanie jest zdominowane przez ogólną teorię względności Einsteina. Instrument pomoże poznać szczegóły akrecji masy i dżetów – procesów, które zachodzą zarówno wokół nowo narodzonych gwiazd (młodych obiektów gwiazdowych), jak i w obszarach wokół supermasywnych czarnych dziur w centrach innych galaktyk. Będzie także mierzyć ruchy gwiazd podwójnych, egzoplanet i młodych dysków gwiazdowych, a także uzyskiwać obrazy powierzchni gwiazd.

Jak dotąd, instrument GRAVITY był testowany z czterema 1,8-metrowymi Teleskopami Pomocniczymi. Pierwsze obserwacje przy pomocy GRAVITY z czterech 8-metroweymi Teleskopami Głównymi VLT są planowane na dalszą część 2016 roku.

Konsorcjum GRAVITY jest kierowane przez Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, w Garching (Niemcy). Innymi instytutami partnerskimi są:

• LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, Francja

• Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy

• 1. Physikalisches Institut, University of Cologne, Kolinia, Niemcy

• IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, Francja

• Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lisbon oraz Oporto, Portugalia

• ESO, Garching, Niemcy

Uwagi

[1] Tunele VLTI oraz pokój łączenia wiązek światła przeszły niedawno znaczące prace konstrukcyjne, aby przystosować je dla GRAVITY oraz innych przyszłych instrumentów.

[2] Właściwsza nazwą byłoby określenie tego etapu jako „pierwsze prążki”, gdyż polegał on na pierwszym udanym połączeniu światła z różnych teleskopów, czyli wiązki światła interferowały i uzyskano prążki interferencyjne.

[3] Nowo odkrytą gwiazdą podwójną jest Theta¹ Orionis F, a obserwacje prowadzono przy pomocy pobliskiej jaśniejszej gwiazdy Theta¹ Orionis C jako źródła odniesienia.

[4] Celem GRAVITY są pomiary pozycji obiektów w skalach mikrosekund łuku i wykonywanie zdjęć z rozdzielczością milisekund łuku.

Więcej informacji

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Informacje na temat GRAVITY na stronie Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
• ESOcast przedstawiający w jaki sposób pracuje interferometr VLTI
• Zdjęcia VLT
• Zdjęcia interferometru VLTI

Kontakt

Markus Schoeller
ESO
Garching bei München, Germany
E-mail: mschoell@eso.org

Frank Eisenhauer
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
E-mail: eisenhau@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych