Pressmeddelande

Nya GRAVITY ska skärskåda svarta hål

Första ljus för VLT-interferometerns nya instrument

13 januari 2016

Att zooma in på svarta hål är det främsta målet för instrumentet GRAVITY som nyligen installerades på ESO:s Very Large Telescope i Chile. Under sina första observationer lyckades GRAVITY kombinera stjärnljuset från alla fyra hjälpteleskop som tillsammans utgör VLT-interferometern. Det stora teamet av europeiska astronomer och ingenjörer som leds av Max Planck-institutet för utomjordisk fysik i Garching, och som konstruerat och byggt GRAVITY, är mycket nöjda med resultatet. Redan under dessa inledande tester har instrumentet blivit först med ett antal bedrifter. Detta är det mest kraftfulla instrumentet hittills på VLT-interferometern.

Instrumentet GRAVITY kombinerar ljuset från flera teleskop för att bilda ett virtuellt teleskop som är upp till 200 meter i diameter, allt tack vare en metod som kallas interferometri. Detta gör det möjligt för astronomer att jämfört med ett enda teleskop kunna upptäcka mycket mindre detaljer i bilderna av astronomiska objekt.

Sedan sommaren 2015 har ett internationellt team av astronomer och ingenjörer ledda av Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Tyskland) installerat ett instrument i specialanpassade tunnlar under Very Large Telescope vid ESO:s Paranalobservatorium i norra Chile [1]. Detta är första steget i drifttagandet av GRAVITY, som nu ingår i Very Large Telescope-interferometern (VLTI). Man har nu nått en avgörande milstolpe: instrumentet har för första gången framgångsrikt kombinerat stjärnljus från VLT:s fyra hjälpteleskop [2].

Frank Eisenhauer kommenterar det viktiga steget.

– Under instrumentets första observationer, och för första gången i historien om interferometrar med långa baslinjer inom den optiska astronomin, har GRAVITY gjort exponeringar på flera minuter, vilket är mer än hundra gånger längre än vad som tidigare var möjligt. GRAVITY kommer öppna upp den optiska interferometrin mot observationer av långt ljussvagare objekt. Det kommer att höja känsligheten och noggrannheten i astronomi med hög vinkelupplösning till nya nivåer, långt bortom vad som för närvarande erbjuds.

Som en del av observationerna har teamet tittat närmare på en grupp av ljusa, unga stjärnor som kallas Trapeziumhopen och som befinner sig i hjärtat av stjärnfabriken i stjärnbilden Orion. Redan från observationerna från denna första driftsättning gjorde GRAVITY en liten upptäckt: en av stjärnorna i hopen visar sig vara en dubbelstjärna [3].

Nyckeln till denna framgång var att med hjälp av ljuset från en referensstjärna stabilisera det virtuella teleskopet så pass att exponeringar på en sekund eller mer blev möjliga, vilket i sin tur möjliggjorde observationer av ljussvagare källor. Dessutom så har astronomerna också lyckats stabilisera ljuset från fyra teleskop samtidigt – en bedrift som ingen uppnått förut [3].

GRAVITY kan mäta positioner på himlen för astronomiska källor med mycket hög noggrannhet och kan även användas för spektroskopi och för att skapa interferometriska bilder [4]. Instrumentet skulle i princip kunna klara av att se föremål stora som hus på månen och mäta deras positioner med en precision på ett par centimeter. En sådan extremt hög upplösning har många tillämpningar, men instrumentets huvudfokus framöver kommer vara att studera omgivningarna hos svarta hål.

I synnerhet kommer GRAVITY undersöka vad som händer i det extremt starka gravitationsfältet nära händelsehorisonten hos det supermassiva svarta hålet Vintergatans mitt - vilket förklarar valet av instrumentets namn. Där styr Einsteins allmänna relativitetsteori över himlakropparnas beteende. Dessutom kommer det att avslöja detaljer i hur materia dras mot det svarta hålet och hut jetstrålar alstrås – processer som sker både runt nyfödda stjärnor och omkring supermassiva svarta hål i mitten av andra galaxer. GRAVITY kommer också att utmärka sig med att kunna studera dubbelstjärnors rörelser, exoplaneter och unga stjärnskivor, och att avbilda stjärnors ytor.

Hittills har GRAVITY testats med de fyra 1,8-meters hjälpteleskopen vid VLT. De första observationerna med GRAVITY på de fyra 8-meters VLT enhetsteleskopen är planerade till den senare delen av 2016.

GRAVITY-konsortiet leds av Max Planck-institutet för utomjordisk fysik i Garching, Tyskland. De andra partnerinstituten är:

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

• Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Tyskland

• 1. Physikalisches Institut, University of Cologne, Cologne, Tyskland

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

• Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lisbon och Oporto, Portugal

• ESO, Garching, Tyskland

Noter

[1] VLTI:s tunnlar och rum för att kombinera strålarna har nyligen genomgått omfattande byggnadsarbete för att rymma GRAVITY samt förbereda för framtida instrument.

[2] Det vore mer korrekt att kalla detta steg för de “första fransarna” eftersom milstolpen var den första gången som man lyckats kombinera ljuset från flera olika teleskop så att strålarna interfererade och skapade så kallade fransar som man kunde observera.

[3] Den nyligen upptäckta dubbelstjärnan heter Theta1 Orionis F. Observationerna utfördes med den närliggande, ljusare stjärnan Theta1 Orionis C som referensstjärna.

[4] GRAVITY har som mål att mäta positionerna med tio mikrobågsekunders noggrannhet, och kunna skapa bilder med upplösning på fyra millibågsekunder.

Mer information

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Information om GRAVITY från Max Planck-institutet för utomjordisk fysik

• Bilder på VLT

Kontakter

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

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

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1601 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.