Una nueva cámara robótica con la capacidad de capturar cientos de miles de estrellas y galaxias en una sola toma ha tomado su primera imagen del cielo, un evento al que los astrónomos se refieren como "primera luz". La cámara es la pieza central de unnuevo proyecto automatizado de reconocimiento del cielo llamado Zwicky Transient Facility ZTF, con sede en el Observatorio Palomar de Caltech, cerca de San Diego, California.
Como socios en el esfuerzo de ZTF, los astrónomos de la Universidad de Maryland hicieron importantes contribuciones a la planificación y el diseño del proyecto de la encuesta. La participación de UMD en ZTF es facilitada por el Joint Space-Science Institute, una asociación entre UMD y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.en Greenbelt, Maryland.
Todas las noches, la cámara de ZTF escaneará una gran franja del cielo del Norte, descubriendo objetos y eventos que varían en brillo con el tiempo, conocidos colectivamente como transitorios. Los objetivos de la encuesta incluirán supernovas explosivas, agujeros negros hambrientos y asteroides y cometas.
"La encuesta ZTF será transformadora para el estudio de agujeros negros supermasivos que se deleitan en estrellas en los centros de las galaxias", dijo Suvi Gezari, profesor asistente de astronomía en la UMD y miembro del Instituto Conjunto de Ciencia Espacial, cuya investigación se centraen astronomía en el dominio del tiempo ". El momento de estos eventos, conocidos como eventos de interrupción de las mareas, se puede utilizar para restringir la masa y el giro de los agujeros negros. Los datos de ZTF también pueden ofrecer una visión rara y en tiempo real de la formación de undisco de acreción, y posiblemente chorros relativistas, alrededor de un agujero negro supermasivo ".
De 2009 a 2017, el predecesor de ZTF, la Fábrica Transitoria de Palomar PTF, captó el parpadeo y la quema de objetos transitorios en el cielo. El proyecto aprovechó los tres telescopios del Observatorio Palomar: el telescopio Samuel Oschin automatizado de 48 pulgadas, el telescopio automatizado de 60 pulgadas y el telescopio Hale de 200 pulgadas.
Durante las encuestas de PTF, el Telescopio Oschin actuó como el motor de descubrimiento, luego el telescopio de 60 pulgadas siguió a los objetivos, reuniendo información sobre sus identidades. Desde allí, los astrónomos utilizaron el Telescopio Hale, el Observatorio WM Keck en Hawai,o el Discovery Channel Telescope en Arizona para ampliar los diversos fenómenos cósmicos que animan nuestros cielos nocturnos.
La encuesta ZTF es la poderosa secuela de PTF. Lleva el nombre del primer astrofísico de Caltech, Fritz Zwicky, quien descubrió 120 supernovas en su vida. Recientemente instalada en el Telescopio Oschin, la nueva cámara de inspección de ZTF puede captar siete veces más cielo enuna sola imagen que su predecesora. A una resolución máxima, cada imagen de cámara ZTF es de 24,000 por 24,000 píxeles, tan grande que las imágenes son difíciles de mostrar en una pantalla de computadora normal.
Además, los sistemas mejorados de electrónica y telescopio de ZTF permiten que la cámara tome más del doble de exposiciones cada noche. Los astrónomos no solo podrán descubrir más objetos transitorios, sino que también podrán capturar más características efímeras que aparecen ydesvanecerse rápidamente.
"Hay mucha actividad en nuestros cielos nocturnos", dijo Shrinivas Shri Kulkarni, investigador principal de ZTF y profesor de astronomía y ciencia planetaria de George Ellery Hale en Caltech. "De hecho, cada segundo, en algún lugar deen el universo, hay una supernova que está explotando. Por supuesto, no podemos verlos a todos, pero con ZTF veremos hasta decenas de miles de transitorios explosivos cada año durante los tres años de vida útil del proyecto ".
Las imágenes de ZTF se ajustarán, limpiarán y calibrarán en IPAC, el centro de astronomía y datos de Caltech. El software buscará en la avalancha de datos de ZTF las fuentes de luz, en particular las que cambian o se mueven. Estos datos se harán públicos altoda la comunidad de astronomía tanto para investigación como para educación.
"Los datos de ZTF presentan una gran oportunidad para los estudiantes aquí en UMD, porque los grandes programas de encuestas como ZTF desempeñarán un papel importante en el futuro de la astronomía", dijo Melissa Hayes-Gehrke, profesora principal y directora de astronomía de pregrado enUMD. Hayes-Gehrke ha liderado los esfuerzos para desarrollar materiales educativos que utilicen datos de PTF y ZTF. "Es fantástico tener a los estudiantes en la planta baja. Los astrónomos extraerán estos datos en los próximos años, por lo que este es unpaso importante para ayudar a preparar a los estudiantes para una carrera en investigación "
La nueva imagen de primera luz de ZTF es una muestra de lo que está por venir. Muestra la gran escala de las imágenes y resalta la turbulenta nebulosa formadora de estrellas conocida como Orión.
Los astrónomos están entusiasmados con los hallazgos inesperados que ZTF probablemente arrojará. Uno de los mayores descubrimientos de PTF se produjo en 2011 cuando atrapó una supernova, llamada PTF11kly, solo unas horas después de que explotara.de objetos cósmicos, incluidas supernovas jóvenes, planetas alrededor de estrellas jóvenes, sistemas estelares binarios exóticos y cometas y asteroides cercanos a la Tierra.
"Estoy muy emocionado por el potencial de ZTF para capturar explosiones de cometas interesantes. Sabemos que suceden, pero no sabemos con qué frecuencia. Muchos son capturados por astrónomos aficionados", dijo Dennis Bodewits, científico investigador asociado de astronomía en UMDque se especializa en la investigación de cometas ". Esto cambiará con ZTF, que recogerá entre 30 y 50 cometas cada vez que escanea todo el cielo. Los cometas se encuentran por todo el cielo, por lo que estamos interesados en ver tantos como sea posible.podemos, con el mayor detalle posible "
La encuesta ZTF también contribuirá al floreciente campo de la astrofísica de múltiples mensajeros. En términos generales, esta es la búsqueda de contrapartes ópticas para eventos transitorios extremos vistos con otros instrumentos que detectan diferentes señales o mensajeros. Los ejemplos incluyen eventos de ondas gravitacionales observadaspor el Observatorio de Interferómetro Láser de Ondas Gravitacionales LIGO y el detector Virgo; eventos de neutrinos observados por el Observatorio de Neutrinos del Polo Sur IceCube; y explosiones de rayos gamma vistos por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA y la Misión de Explosión de Rayos Gamma Swift.
"Lo que más me emociona de ZTF es el gran campo de visión que se abrirá para conectar transitorios ópticos con eventos extremos", dijo Julie McEnery, científica del proyecto Fermi en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, profesor adjunto adjunto de física en UMD ycodirector del Joint Space-Science Institute. "Para futuros eventos de ondas gravitacionales de LIGO y Virgo, se nos dará una gran región del cielo para buscar. Los eventos de neutrinos y las explosiones de rayos gamma tampoco están bien localizados. La encuesta ZTF nos permitirá conectar el universo óptico a estos tres fenómenos extremos ".
La fase de encuesta científica de ZTF está programada para comenzar en febrero de 2018. El proyecto se completará a fines de 2020. En el futuro, las encuestas aún más grandes se construirán sobre los rápidos escaneos del cielo de ZTF, como el próximo GranTelescopio de estudio sinóptico LSST, programado para estar operativo en 2023.
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Materiales proporcionados por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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