Credito:Monash University
Un nuovo telescopio, composto da due schiere identiche sui lati opposti del pianeta, individuerà le sorgenti di onde gravitazionali.
L'Osservatore ottico dei transienti a onde gravitazionali (GOTO), guidato dall'Università di Warwick, segnala una nuova era della scienza delle onde gravitazionali. Distribuito in due posizioni agli antipodi per coprire completamente il cielo, GOTO perlustrerà i cieli alla ricerca di indizi ottici sui violenti eventi cosmici che creano increspature nel tessuto dello spazio stesso.
GOTO è nato quando l'Università di Warwick nel Regno Unito e la Monash University in Australia hanno voluto affrontare il divario tra i rivelatori di onde gravitazionali ei segnali elettromagnetici. Ora la collaborazione internazionale ha 10 partner, sei dei quali nel Regno Unito. GOTO ha ricevuto 3,2 milioni di sterline di finanziamenti dal Science and Technology Facilities Council (STFC) per implementare la struttura su vasta scala.
"È davvero incoraggiante dal punto di vista della cooperazione internazionale che il Regno Unito sia disposto a sostenere questo progetto, con la costruzione di nuovi telescopi in Australia", ha affermato il Professore Associato Duncan Galloway, della Monash University School of Physics and Astronomy.
"Il nuovo sito ci offre un enorme miglioramento nelle nostre possibilità di osservare le controparti dei rilevamenti delle onde gravitazionali. Rilevare tempestivamente le controparti ottiche è un fattore chiave per quanto possiamo imparare dai rilevamenti delle onde gravitazionali. Il primo evento di questo tipo, GW170817, è stato identificato in 11 ore; ma la nostra rete GOTO può essere in cielo e osservare autonomamente il campo in pochi minuti."
A lungo ipotizzate come un sottoprodotto della collisione e della fusione di colossi cosmici come stelle di neutroni e buchi neri, le onde gravitazionali sono state finalmente rilevate direttamente dall'Advanced LIGO (Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory) nel 2015.
Dal 2015 ci sono stati molti rilevamenti successivi ma, poiché osservatori come LIGO possono misurare solo gli effetti dell'onda gravitazionale mentre attraversa il nostro pezzo di spazio-tempo locale, può essere difficile rintracciare il punto di origine della sorgente.
GOTO è progettato per colmare questa lacuna osservativa ricercando segnali ottici nello spettro elettromagnetico che potrebbero indicare la sorgente del GW, individuando rapidamente la sorgente e utilizzando tali informazioni per dirigere verso di essa una flotta di telescopi, satelliti e strumenti.
Poiché la maggior parte dei segnali GW implica la fusione di oggetti enormi, questi segnali "visivi" sono estremamente fugaci poiché devono essere individuati il più rapidamente possibile, ed è qui che entra in gioco GOTO. L'idea è che GOTO agirà come una sorta di intermediario tra artisti del calibro di LIGO, che rilevano la presenza di un evento di onda gravitazionale, e osservatori multi-lunghezza d'onda più mirati in grado di studiare la sorgente ottica dell'evento.
Il professor Danny Steeghs dell'Università di Warwick, il principale ricercatore di GOTO, ha dichiarato:"Ci sono flotte di telescopi in tutto il mondo disponibili per guardare verso il cielo quando vengono rilevate le onde gravitazionali, al fine di saperne di più sulla sorgente. Ma come il i rilevatori di onde gravitazionali non sono in grado di individuare da dove provengono le increspature, questi telescopi non sanno dove guardare."
Dopo il successo del test di un prototipo di sistema a La Palma, nelle Isole Canarie spagnole, il progetto sta implementando uno strumento di seconda generazione molto ampliato.
Due sistemi di montatura per telescopi, ciascuno composto da otto telescopi individuali da 40 cm (16 pollici), sono ora operativi alla Palma. Insieme, questi 16 telescopi coprono un campo visivo molto ampio con 800 milioni di pixel sui loro sensori digitali, consentendo all'array di spazzare il cielo visibile ogni poche notti.
Questi sistemi robotici funzioneranno in modo autonomo, pattugliando continuamente il cielo ma concentrandosi anche su eventi o regioni particolari del cielo in risposta agli avvisi di potenziali eventi di onde gravitazionali.
Il professor Steeghs ha continuato:"L'assegnazione di 3,2 milioni di sterline di finanziamenti STFC è stata fondamentale per consentirci di costruire GOTO, come è sempre stato previsto; schiere di telescopi ottici ad ampio campo in almeno due siti in modo che questi potessero pattugliare e cercare il cielo ottico regolarmente e rapidamente.
"Ciò consentirà a GOTO di fornire quel collegamento tanto necessario, per fornire i bersagli verso cui puntare i telescopi più grandi."
Parallelamente, il team sta preparando un sito presso il Siding Spring Observatory in Australia, che conterrà lo stesso sistema di 16 telescopi a due montature dell'installazione della Palma.
Il piano prevede che entrambi i siti siano operativi quest'anno per essere pronti per il prossimo ciclo di osservazione dei rivelatori di onde gravitazionali LIGO/Virgo nel 2023.
La ricerca ottica degli eventi delle onde gravitazionali è il passo successivo nell'evoluzione dell'astronomia delle onde gravitazionali. È già stato raggiunto una volta, ma con l'aiuto di GOTO dovrebbe diventare molto più semplice.
Se gli astronomi possono individuare controparti convincenti dei segnali delle onde gravitazionali, sarà possibile misurare le distanze, caratterizzare le sorgenti, studiarne l'evoluzione e determinare gli ambienti in cui si formano. + Esplora ulteriormente
