eso1601nb — Pressemelding

Instrument for å undersøke sorte hull gjør sine første observasjoner

Vellykket test av GRAVITY ved VLTI

13. januar 2016

Detaljerte studier av sorte hull er hovedoppgaven til det nyinstallerte GRAVITY-instrumentet på ESOs Very Large Telescope (VLT) i Chile. I løpet av sine første observasjoner kombinerte GRAVITY stjernelyset fra alle de fire hjelpeteleskopene, noe som resulterte i nye oppdagelser så vel som nye teknologiske framskritt. GRAVITY er det kraftigste instrumentet som hittil er installert på VLT-interferometeret (VLTI). Det store teamet av europeiske astronomer og ingeniører er naturligvis svært fornøyde med de innledende testene. Gruppen ledes av Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Garching, der instrumentet ble designet og bygget.

GRAVITY-instrumentet forener lys fra flere teleskoper ved Very Large Telescope (VLT) gjennom et teknikk kalt interferometri. Ved hjelp av interferometri kan astronomene avdekke strukturer og detaljer som er mye mindre enn dem man kan se på bilder tatt med ett enkelt teleskop. I VLTs tilfelle er oppløsningsevnen i interferometrimodus den samme som man ville fått med et opptil 200 meter stort enkeltteleskop. Vi kan si at man på denne måten danner et enormt «virtuelt» teleskop.

Siden sommeren 2015 har et internasjonalt team av astronomer og ingeniører, ledet av Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Tyskland), jobbet med å installere GRAVITY i spesiallagde tunneler i bakken under Very Large Telescope ved ESOs Paranal-observatorium i det nordlige Chile [1]. Dette er første stadium i prosessen med å integrere instrumentet i Very Large Telescope Interferometer (VLTI) og gjøre systemet klart til drift. En viktig milepæl er allerede nådd: For første gang har instrumentet kombinert lys fra VLTs fire hjelpeteleskoper – på engelsk Auxiliary Telescopes [2]. På optiske/synlige bølgelengder er denne teknikken svært komplisert, spesielt når avstandene (kalt «baselines» på engelsk) mellom de ulike enkeltteleskopene blir store.

«I løpet av de første observasjonene, og for første gang ved bruk av lange ‘baselines’ i optisk astronomi, tok GRAVITY eksponeringer med flere minutters varighet. Det er mer enn hundre ganger lenger enn det man har klart med tidligere instrumenter,» forklarer Frank Eisenhauer. «Med GRAVITY kan vi gjøre interferometri-observasjoner på synlige bølgelengder av betydeligere svakere himmelobjekter enn før, samt oppnå langt høyere vinkeloppløsning og posisjonsbestemmelse.»

I forbindelse med de innledende testene observerte teamet de unge stjernene i Trapeshopen, som holder til i hjertet av den velkjente Oriontåken. De første dataene gav GRAVITY sin første lille oppdagelse: En av medlemmene i hopen viste seg nemlig å være en dobbeltstjerne [3].

Nøkkelen til oppdagelsen var å stabilisere det virtuelle teleskopet lenge nok til at den andre og mye mer lyssvake stjernekompanjongen ble synlig. I tillegg klarte astronomene å stabilisere lysstrålene fra de fire enkeltteleskopene samtidig, noe man ikke har fått til tidligere.

GRAVITY kan måle posisjonene til astronomiske objekter med ekstrem presisjon og dessuten utføre interferometrisk avbildning og spektroskopi [4]. Hvis man hadde ønsket, kunne instrumentet sett objekter på størrelse med bygninger på Månen og – enda mer imponerende – bestemt posisjonen deres med en usikkerhet på kun noen få centimeter. Slike ekstremt høyoppløste bilder har mange bruksområder, men hovedfokuset i framtiden vil være å undersøke omgivelsene til sorte hull.

Et av instrumentets viktigste oppgaver er å studere hva som skjer i de eksepsjonelt sterke gravitasjonsfeltene som opptrer nær hendelseshorisonten til det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum [5], der fysikken må beskrives ved hjelp av Einsteins generelle relativitetsteori. GRAVITY vil i tillegg avdekke den detaljerte oppbygningen til såkalte akkresjonsskiver og jeter, som er prosesser som er å finne rundt både rundt nyfødte stjerner og supermassive sorte hull i midten av andre galakser. Instrumentet passer også ypperlig til å kartlegge bevegelsene til dobbeltstjerner, eksoplaneter og materieskiver rundt unge stjerner, og til å avbilde stjerners overflate.

Så langt er GRAVITY testet med de fire 1,8-meters hjelpeteleskopene (Auxiliary Telescopes) ved VLT. Senere i 2016 ventes de første observasjonene der GRAVITY mates med lys fra VLTs fire store hovedteleskoper, hvert med en diameter på 8,2 meter.

GRAVITY-konsortiet ledes av Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Garching i Tyskland. De andre partnerne er:

  • LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, Frankrike
  • Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Tyskland
  • 1. Physikalisches Institut, Universitetet i Köln, Tyskland
  • IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, Frankrike
  • Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lisboa og Porto, Portugal
  • ESO, Garching, Tyskland

Fotnoter

[1] VLTI-tunnelene og rommet der lysstrålene kombineres, har nylig blitt kraftig ombygd for å kunne ta imot GRAVITY og framtidige instrumenter.

[2] Mer detaljert kan man si at astronomene før første gang klarte å kombinere lyset fra de ulike teleskopene slik at strålene interfererte og dannet et interferensmønster (på engelsk kalt «fringes») som man så kunne registrere.

[3] Den nyoppdagede dobbeltstjernen heter Theta1 Orionis F. Observasjonene gjorde bruk av en nærliggende og lyssterk referansestjerne kalt Theta1 Orionis C.

[4] GRAVITY er designet for å kunne bestemme himmelobjekters posisjon med en usikkerhet på rundt ti mikrobuesekunder, og avbilde objekter med en oppløsning på fire millibuesekunder.

[5] Dette forklarer også valget av navn på dette instrumentet.

Mer informasjon

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Markus Schoeller
ESO
Garching bei München, Germany
E-post: mschoell@eso.org

Frank Eisenhauer
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
E-post: eisenhau@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1601 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1601nb
Navn:GRAVITY
Type:Unspecified : Technology : Observatory : Instrument
Facility:Very Large Telescope Interferometer

Bilder

GRAVITY oppdager ny dobbeltstjerne i Trapeshopen
GRAVITY oppdager ny dobbeltstjerne i Trapeshopen
GRAVITY – et verktøy for å studere sorte hull
GRAVITY – et verktøy for å studere sorte hull
GRAVITY – et verktøy for å studere sorte hull
GRAVITY – et verktøy for å studere sorte hull
GRAVITY – et verktøy for å studere sorte hull
GRAVITY – et verktøy for å studere sorte hull
GRAVITY-teamet bak de første observasjonene
GRAVITY-teamet bak de første observasjonene
GRAVITY oppdager ny dobbeltstjerne i Trapeshopen (med tekst)
GRAVITY oppdager ny dobbeltstjerne i Trapeshopen (med tekst)

Videoer

GRAVITY oppdager at en av medlemmene i Trapeshopen er en dobbeltstjerne
GRAVITY oppdager at en av medlemmene i Trapeshopen er en dobbeltstjerne

Se også