Kataklizmatické udalosti vo vesmíre uvoľňujú energiu aj v podobe gravitačných vĺn. Veľké pozemné observatóriá dokážu tieto vlny detegovať. Nedokážu však presne určiť miesto ich pôvodu, ani pozorovať záblesky v elektromagnetickej oblasti spektra. Táto úloha patrí novým ďalekohľadom.
Sústava troch ďalekohľadov BlackGEM začala svoju činnosť na observatóriu ESO (European Southern Observatory) na vrchu La Silla v Čile. Tieto teleskopy budú skenovať južnú oblohu a pátrať po zdrojoch gravitačných vĺn, ako sú napríklad splynutia neutrónových hviezd alebo čiernych dier.
Vo viditeľnom svetle
Obrovské udalosti, akými sú napríklad zrážky čiernych dier alebo neutrónových hviezd, sa prejavujú okrem iného aj tzv. gravitačnými vlnami – poruchami šíriacimi sa štruktúrou samotného časopriestoru. Observatóriá ako LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a Virgo (Virgo Interferometer) tieto vlny detegujú, nedokážu však dostatočne presne určiť, odkiaľ vychádzajú. Sústava BlackGEM je preto navrhnutá na rýchle skenovanie rozsiahlych oblastí oblohy s cieľom identifikovať zdroje gravitačných vĺn vo viditeľnom svetle. Cieľom projektu BlackGEM je rozšíriť možnosti štúdia kozmických javov v oblasti gravitačných vĺn aj viditeľného svetla, objasňuje vedúci projektu Paul Groot z Radboudovej univerzity v Holandsku. Kombinácie pozorovaní nám o týchto udalostiach prezradia oveľa viac než jedno alebo druhé samostatne.
Vďaka detekcii gravitačných vĺn aj ich optických náprotivkov môžu astronómovia potvrdiť povahu zdrojov gravitačných vĺn a určiť ich presnú polohu. Použitie viditeľného svetla tiež umožňuje detailné štúdium procesov, ktoré pri týchto udalostiach prebiehajú – napríklad vznik ťažkých prvkov, ako sú zlato či platina. Dosiaľ sa však podarilo detegovať len jeden optický náprotivok zdroja gravitačných vĺn. Súčasné najmodernejšie detektory gravitačných vĺn LIGO a Virgo sú pri hľadaní zdroja v ideálnom prípade schopné označiť oblasť na oblohe s rozlohou približne 400 mesačných splnov (teda štvorec so stranou 20 priemerov Mesiaca, čo je 10 stupňov). BlackGEM bude schopný efektívne skenovať takéto rozsiahle oblasti s dostatočne vysokým rozlíšením, aby mohol zdroje gravitačných vĺn presnejšie identifikovať vo viditeľnom svetle.
Na stope gravitačných vĺn
Trojicu ďalekohľadov BlackGEM postavilo konzorcium univerzít a výskumných ústavov, medzi nimi Radboudova univerzita, Holandská škola pre astronomický výskum a Katolícka univerzita v belgickom Leuvene. Ďalekohľady majú zrkadlo s priemerom 65 cm a môžu súčasne skúmať rôzne oblasti na oblohe. Vedci by chceli v budúcnosti skupinu rozšíriť až na 15 teleskopov. BlackGEM je umiestnený na observatóriu ESO na La Silla v Čile a ide tak o prvú sústavu svojho druhu na južnej pologuli. Napriek skromnému primárnemu zrkadlu s priemerom 65 centimetrov dokážeme preniknúť rovnako hlboko ako niektoré iné projekty s oveľa väčšími prístrojmi, pretože plne využívame vynikajúce pozorovacie podmienky na La Silla, vysvetľuje P. Groot. Keď BlackGEM presne identifikuje zdroj gravitačných vĺn, väčšie teleskopy, ako napríklad VLT (Very Large Telescope) alebo momentálne budovaný ELT (Extremely Large Telescope), budú môcť robiť podrobné následné pozorovania, ktoré pomôžu objasniť niektoré z najextrémnejších udalostí vo vesmíre.
BlackGEM bude prehľadávať aj južnú oblohu. Prevádzka ďalekohľadov je automatizovaná, vďaka čomu dokáže sústava rýchlo nájsť a pozorovať prechodné astronomické javy, ktoré sa objavia náhle a rýchlo zmiznú z dohľadu. Astronómom umožní detailnejšie skúmať napríklad supernovy – obrovské explózie sprevádzajúce koniec života hmotných hviezd. Vďaka projektu BlackGEM má teraz observatórium La Silla potenciál významne prispieť k výskumu prechodných javov, hovorí vedúci observatória ESO na La Silla Ivo Saviane.
RNDr. Zdeněk Komárek
Foto ESO
