Прибор ULTRACAM установлен на очень большом телескопе. Изображение предоставлено: ESO. Нажмите, чтобы увеличить.
Британские ученые открыли новое окно во Вселенную с недавним вводом в эксплуатацию прибора для посетителей ULTRACAM на очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили.
ULTRACAM - это сверхбыстрая камера, способная запечатлеть некоторые из самых быстрых астрономических событий. Это может сделать до 500 снимков в секунду в трех разных цветах одновременно. Он был разработан и построен учеными из университетов Шеффилда и Уорика (Великобритания) в сотрудничестве с Британским центром астрономических технологий в Эдинбурге.
ULTRACAM использует новейшую технологию детекторов заряженных сопряженных устройств (CCD) для сбора, хранения и анализа данных с необходимой чувствительностью и скоростью. Детекторы CCD можно найти в цифровых камерах и видеокамерах, но устройства, используемые в ULTRACAM, особенные, потому что они больше, быстрее и, что важнее всего, гораздо более чувствительны к свету, чем детекторы, используемые в современных продуктах бытовой электроники.
В мае 2002 года прибор увидел «первый свет» на 4,2-метровом телескопе Уильяма Гершеля (WHT) на Ла-Пальма. С тех пор прибор получил 75 ночей на WHT для изучения любого объекта во Вселенной, который затмевает, проходит, скрывает, мерцает, вспыхивает, пульсирует, колеблется, взрывается или взрывается.
Эти наблюдения принесли массу новых и захватывающих результатов, что привело к публикации уже 11 научных публикаций или в печати.
Однако для изучения самых слабых звезд на самых высоких скоростях необходимо использовать самые большие телескопы. Таким образом, 2 года назад началась работа по подготовке ULTRACAM для использования на VLT.
«Астрономы, использующие VLT, теперь имеют прибор, специально разработанный для изучения высокоскоростных явлений», - сказал Вик Диллон из Шеффилдского университета (Великобритания) и ученый проекта ULTRACAM. «Использование ULTRACAM в сочетании с нынешним поколением больших телескопов позволяет теперь изучать высокоскоростные небесные явления, такие как затмения, колебания и затмения в звездах, которые в миллионы раз слишком слабые, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом».
Наблюдение за черными дырами
Прибор впервые увидел свет на VLT 4 мая 2005 года, а затем его использовали в течение 17 ночей на телескопе для изучения внесолнечных планет, двойных систем черных дыр, пульсаров, белых карликов, астеросейсмологии, катаклизмов, коричневых карликов, гаммы. вспышки, ядра активной галактики и объекты пояса Койпера.
Одним из слабых объектов, изученных с помощью ULTRACAM на VLT, является GU Muscae. Этот объект состоит из черной дыры на 10-часовой орбите с нормальной солнечной звездой. Черная дыра окружена диском материала, перенесенного с нормальной звезды. Когда этот материал падает на черную дыру, энергия выделяется, создавая вспышки большой амплитуды, видимые на кривой блеска. Этот объект имеет величину 21,4, то есть он в миллион раз слабее, чем можно увидеть невооруженным глазом. Тем не менее, чтобы детально изучить его и обнаружить как можно более короткие импульсы, необходимо использовать время экспозиции всего 5 секунд. Это возможно с большой апертурой и высокой эффективностью VLT.
Эти уникальные наблюдения выявили серию острых шипов, разделенных примерно на 7 минут. Такой устойчивый сигнал должен быть связан с относительно устойчивой структурой в диске вещества, окружающего черную дыру. Астрономы в настоящее время тщательно анализируют эти результаты, чтобы понять происхождение этой структуры.
Другая серия наблюдений была посвящена изучению внесолнечных планет, в частности тех, которые проходят перед звездой-хозяином. Наблюдения ULTRACAM позволили астрономам получить одновременные кривые блеска в нескольких цветовых полосах четырех известных транзитных экзопланет, обнаруженных с помощью обзора OGLE, и это с точностью до одной десятой процента и с разрешением по времени 4 секунды. Это в десять раз лучше, чем предыдущие измерения, и обеспечит очень точные массы и радиусы для этих так называемых «горячих Юпитеров». Поскольку ULTRACAM проводит наблюдения в трех разных диапазонах волн, такие наблюдения также позволят астрономам установить, отличается ли радиус экзопланеты на разных длинах волн. Это может предоставить важную информацию о возможной атмосфере экзопланет.
Камера - это первый инструмент, который использует функцию Visitor Focus on Melipal (UT3), и первый инструмент британского производства, установленный на VLT. Visitor Focus позволяет за короткий промежуток времени добавлять в телескоп инновационные технологии и инструменты, позволяя проводить исследования, которые недоступны при использовании текущего набора инструментов.
«Эти несколько вечеров с ULTRACAM на VLT продемонстрировали уникальные открытия, которые можно сделать, сочетая инновационные технологии с одним из лучших астрономических объектов в мире», - сказал Том Марш из Уорикского университета и член команды. «Мы надеемся, что ULTRACAM станет постоянным посетителем VLT, предоставляя европейским астрономам доступ к уникальному новому инструменту для изучения Вселенной».
Больше информации
Команда ULTRACAM состоит из Вика Диллона, Стюарта Литтлфэйра и Пола Керри (Шеффилд, Великобритания), Тома Марша (Уорик, Великобритания), Энди Вика и Дейва Аткинсона (UKATC, Эдинбург, Великобритания). Для установки на VLT они получили поддержку от Киран О'Брайен и Паскаль Роберт (ESO, Чили). Страницу проекта ULTRACAM можно найти по адресу http://www.shef.ac.uk/~phys/people/vdhillon/ultracam.
Источник: ESO News Release
