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新闻与观点

GOTO是引力波事件的中介

2022年10月03

英国和澳大利亚的研究人员将使用一架部署在两个对足点的新望远镜来跟踪引力波的来源,该望远镜将完全覆盖天空。GOTO由两个完全相同的阵列组成,它将在天空中搜寻有关剧烈宇宙事件的光学线索,这些事件在空间结构本身产生了涟漪。这个国际项目已经从科学和技术设施委员会(STFC)获得了320万英镑的资金,用于部署全面的设施,现在有10个合作伙伴,其中6个在英国。

引力波长期以来被认为是中子星和黑洞等宇宙庞然大物碰撞和合并的副产品,最终在2015年被先进LIGO(激光干涉引力波天文台)直接探测到。

GOTO的设计目的是在电磁波谱中寻找可能指示GW来源的光学信号——快速定位这些转瞬即逝的信号的来源,并利用这些信息指挥一队望远镜、卫星和仪器到达源位置。

沃里克大学的丹尼·斯蒂格斯教授是GOTO的首席研究员,他说:“当引力波被探测到时,世界各地都有大量的望远镜可以观测天空,以便更多地了解引力波的来源。但由于引力波探测器无法精确定位波纹的来源,这些望远镜也不知道该往哪里看。”

“如果引力波天文台是耳朵,收集事件的声音,而望远镜是眼睛,准备在所有波长观察事件,那么GOTO是中间的那部分,告诉眼睛看哪里。”

继原型系统的成功测试之后,一种扩展的第二代仪器已在西班牙加那利群岛的拉帕尔马投入使用,该仪器带有两个望远镜安装系统,每个望远镜装有8个独立的40厘米(16英寸)望远镜,覆盖了一个非常大的视场,每个望远镜的数字传感器上有8亿像素。

“STFC提供的320万英镑的资金对我们建造GOTO至关重要,正如我们一直设想的那样;至少在两个地点设置宽视场光学望远镜阵列,以便能够定期、快速地巡视和搜索光学天空。这将允许GOTO提供急需的链接,为更大的望远镜提供指向的目标,”Steeghs教授补充道。

与此同时,该团队正在澳大利亚赛丁泉天文台准备一个观测站,该观测站将包含与拉帕尔马观测站相同的两座16号望远镜系统,计划让两个观测站都投入使用,为LIGO/Virgo引力波探测器在2023年的下一次观测做好准备。如果天文学家能够找到引力波信号令人信服的对应物,就有可能测量距离、描述引力波源、研究它们的演化并确定它们形成的环境。

斯蒂格斯教授补充说:“我们希望能快速捕捉到这一现象,然后在它消失时跟踪它,同时也能向其他更大的望远镜发出警报,这样它们就能收集更多的信息,我们就能构建出这些天文现象的详细图片。”这是一个充满活力和激动人心的时代。在天文学中,我们习惯于研究几百万年前的事件,它们不会去任何地方——这是一种快节奏的、非常不同的工作方式,分秒必争。”

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