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    Il Kilonova-Chasing Gravitational-Wave Optical Transient Observer sta per osservare l'intero cielo

    Credito:Progetto GOTO

    Ultimamente, c'è stata una marea di interesse per le onde gravitazionali. Dopo il primo rilevamento ufficiale a LIGO / Virgo nel 2015, i dati stanno arrivando mostrando quanto siano in realtà comuni questi fenomeni un tempo teorici. Di solito sono causati da eventi inimmaginabilmente violenti, come una coppia di buchi neri che si uniscono. Tali eventi hanno anche la tendenza a emettere un altro tipo di fenomeni:la luce. Finora, è stato difficile osservare qualsiasi ottica associata a questi eventi di emissione di onde gravitazionali. Ma un team di ricercatori spera di cambiare la situazione con la piena implementazione del telescopio GOTO (Gravitation-wave Optical Transient Observer).

    Il progetto GOTO è studiato appositamente per trovare e monitorare le parti di cielo che altri strumenti, come LIGO, rilevare le onde gravitazionali da. La sua incarnazione originale, noto come prototipo GOTO-4, è stato messo online nel 2017. Situato a La Palma, nelle Isole Canarie, questo prototipo consisteva in quattro "telescopi unitari" (UT) alloggiati in una cupola a conchiglia di 18 piedi. Nel 2020, questo prototipo è stato aggiornato a 8 UT, consentendo una visione molto più ampia del cielo.

    L'ampio campo visivo è necessario per il suo lavoro di rilevamento di fenomeni ottici basati sulle onde gravitazionali, poiché la direzionalità delle onde gravitazionali è notoriamente difficile da definire. Più ampio è il campo visivo di un telescopio, più è probabile che sarà in grado di rilevare un evento che si verifica.

    Come tale, gli operatori di GOTO hanno avviato un piano di aggiornamento nel 2020. Questi aggiornamenti includevano ulteriori 8 UT in una cupola separata presso lo stesso osservatorio, che dovrebbe essere aggiunto all'inizio del 2021. Più ambiziosamente, il team prevede di ricreare l'array di due unità a La Palma presso il Siding Spring Observatory nel New South Wales, Australia. Con questi telescopi ai lati opposti del mondo, GOTO "consentirà osservazioni vicine alle 24 ore, garantire che GOTO sia in grado di reagire agli avvisi ogni volta che si verificano, "Secondo un recente documento.

    • Immagine del prototipo GOTO come lavoro. Credito:Progetto GOTO

    • Osservatorio dell'Università di Warwick nelle Isole Canarie, con le cupole GOTO a destra. Credito:Progetto GOTO

    Questi avvisi sono una parte estremamente importante della pianificazione osservativa di GOTO. Provengono dal Gamma-ray Coordination Network (GCN) della NASA, un sistema di allerta che monitora non solo le onde gravitazionali, ma anche altri fenomeni che potrebbero produrre dati ottici interessanti, come le kilonova o i lampi di raggi gamma.

    GOTO monitora questa rete attraverso il suo pacchetto software, che è anche un componente chiave per il funzionamento complessivo del sistema. Il sistema di controllo del telescopio GOTO (G-TeCS) è uno script Python personalizzato che monitora i segnali di interesse, calcola quale segnale ha la priorità più alta, e quindi sposta fisicamente i telescopi in una posizione di osservazione. È anche in grado di fare tutto questo in meno di 30 secondi, consentendo un'inversione di tendenza estremamente rapida per osservare questi fenomeni transitori di interesse.

    Screenshot dal software di GOTO che mostra un potenziale candidato. Credito:Progetto GOTO

    Una volta posizionati i telescopi, G-TeCS è anche in grado di raccogliere e analizzare immagini. Confronta tutte le immagini catturate con un'immagine di calibrazione, e utilizza un tipo di intelligenza artificiale noto come rete neurale convoluzionale per assegnare un punteggio alla probabilità che abbia rilevato un segnale di interesse. Come per molte ricerche assistite dall'IA, gli esseri umani sono l'ultima parte della catena di analisi. I ricercatori utilizzano uno strumento chiamato GOTO Marshall per convalidare individualmente obiettivi di alto interesse, e può anche programmare osservazioni di follow-up con altri telescopi nella zona.

    Tutto questo sistema software è controllato in remoto presso l'Università di Warwick, chi guida il progetto GOTO, che comprende altre nove istituzioni del Regno Unito, Australia, Tailandia, Spagna, e Finlandia. Mentre continuano ad attuare i miglioramenti pianificati, e i dati continuano ad arrivare, inizieremo a essere in grado di visualizzare gli eventi catastrofici associati ad alcuni dei fenomeni più violenti dell'universo.


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