GOTO (матрица телескопов)
 GOTO-N с открытыми обоими куполами. | |
| Альтернативные названия | Оптический наблюдатель гравитационных волн |
|---|---|
| Часть | Обсерватория Роке-де-лос-Мучачос Обсерватория Сайдинг-Спринг  |
| Длина волны | 420 нм (710 ТГц)–685 нм (438 ТГц) |
| Первый свет | июнь 2017 г. |
| Стиль телескопа | Ньютоновский |
| Количество телескопов | 32 |
| Диаметр | 400 мм (1 фут 4 дюйма) |
| Угловое разрешение | 0,31 угловой секунды |
| Зона сбора | 0.4m 2 за единицу телескопа, 3,2м 2 на систему, 12,8м 2 общий. |
| Фокусное расстояние | 960 мм (f/2,4) |
| Монтаж | экваториальный |
| Веб-сайт | goto-observatory.org |
Gravitational -wave Optical Transient Observer ( GOTO ) — это комплекс роботизированных оптических телескопов, оптимизированных для обнаружения оптических аналогов гравитационно -волновых явлений. [ 1 ] и другие сигналы мультимессенджера . Массив состоит из сети систем телескопов, каждая из которых состоит из восьми телескопов диаметром 0,4 м на одной установке . [ 2 ]
По состоянию на май 2023 года сеть состоит из двух сайтов, на каждом из которых установлено по две системы. GOTO-N (север), расположенный в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос (ORM) на острове Ла-Пальма , Испания. [ 3 ] и GOTO-S (Юг), расположенный в обсерватории Сайдинг-Спринг (SSO), Австралия . [ 4 ]
Проект осуществляется международным консорциумом университетов и других исследовательских институтов, в том числе Университетом Уорика , Университетом Монаша , Университетом Шеффилда , Университетом Лестера , Обсерваторией Армы , Национальным институтом астрономических исследований Таиланда , Институтом астрофизики Канарские острова , Портсмутский университет и Университет Турку . [ 5 ]
Конструкция и эксплуатация
[ редактировать ]Телескопы
[ редактировать ]Каждая система GOTO может наводиться независимо, в то время как каждый телескоп (UT) имеет фиксированную ориентацию на монтировке , поэтому все 8 должны быть наведены одновременно. Наведение каждого UT смещено относительно других, чтобы покрыть прилегающую область неба с небольшим перекрытием между ними. В результате каждая система GOTO действует как один большой телескоп с очень широким полем зрения (FoV). [ 2 ]
UT представляют собой ньютоновские телескопы ASA H400 , каждый с апертурой 400 мм и фокусным расстоянием 960 мм (f/2,4). [ 2 ] К каждому телескопу прикреплен фокусер, колесо фильтров и камера ML50100 компании Finger Lakes Instrumentation (FLI). [ 2 ] на базе ПЗС-сенсора Onsemi KAF-50100. [ 6 ] Быстрое фокусное расстояние f/2,4 и большая матрица изображения обеспечивают относительно большое поле зрения: общее поле зрения каждой системы GOTO составляет примерно 40 квадратных градусов. [ 2 ] примерно в 200 раз больше площади полной Луны на небе. Быстрое фокусное расстояние также означает, что для наблюдения за каждым участком неба требуется лишь небольшое количество времени, при этом для каждого посещения требуется всего 3 минуты времени экспозиции. [ 2 ]
Идентификация переходных процессов
[ редактировать ]GOTO использует разностную визуализацию для выявления изменений существующих объектов и появления новых переходных процессов. [ 7 ] Изображения неба сопоставляются с предыдущими наблюдениями того же региона; обнаружение разницы между этими двумя изображениями покажет только изменения на новом изображении. Источники внутри этих разностных изображений могут быть обнаружены автоматически. Использование разностных изображений таким образом создает многие тысячи потенциальных источников для каждого изображения, подавляющее большинство из которых являются артефактами обработки, а не реальными переходными процессами. [ 8 ] [ 9 ] GOTO использует классификатор «настоящих-поддельных» на основе сверточной нейронной сети, чтобы определить, какие источники могут быть реальными. [ 9 ]
Гамма-всплески
[ редактировать ]Помимо отслеживания гравитационно-волновых событий, GOTO может реагировать на обнаружение гамма-всплесков (GRB) . [ 10 ] 11 сентября 2023 года космический гамма-телескоп Ферми зарегистрировал гамма-всплеск (GRB 230911A). [ 11 ] и последующие наблюдения GOTO обнаружили оптический аналог (GOTO23akf/AT 2023shv), [ 12 ] которое позже было подтверждено послесвечение GRB как рентгеновским телескопом Swift . [ 13 ]
Обзор всего неба
[ редактировать ]
Типичный режим работы GOTO, когда не проводится дополнительная кампания, — это обзор всего видимого неба. Поскольку объекты расположены как в северном, так и в южном полушарии, видимое небо для GOTO — это все области, которые видны ночью из любой точки Земли. Если на обоих участках хорошие погодные условия, все видимое небо можно наблюдать каждые 2–3 дня. [ 2 ]
Эти наблюдения обрабатываются с использованием разностной визуализации, которая позволяет по счастливой случайности обнаруживать переходные процессы, не связанные с событиями с несколькими посланниками, такими как сверхновые , приливные разрушения и быстрые синие оптические переходные процессы . [ 7 ]
История
[ редактировать ]Первым этапом разработки GOTO было развертывание прототипа системы, расположенной на запланированном месте северного узла, состоящей из четырех телескопов на специально изготовленной монтировке. [ 7 ] Прототип системы был развернут во время второго наблюдательного полета LIGO - Virgo Collaboration (LVC) (O2), первый свет которого был достигнут в июне 2017 года. [ 7 ] с его официальным открытием 3 июля 2017 года. [ 3 ]
Прототип системы был активен в течение первой половины третьего сеанса наблюдений LVC (O3a), который проходил с апреля по октябрь 2019 года. [ 14 ] За это время GOTO смог отреагировать на гравитационно-волновые события и начать наблюдения в течение одной минуты после получения оповещений (если область источника была видна). [ 15 ]
В конце 2019 года было выделено финансирование на расширение сети за счет двух полноценных систем GOTO и дублирующего сайта в Австралии. [ 16 ] В 2020 году развертывалась первая полная система северного узла, вторая система была запланирована на начало 2021 года, а австралийский объект - на конец того же года. [ 17 ]
Развертывание второй северной системы завершилось в августе 2021 года. [ 18 ] и, несмотря на задержки из-за извержения вулкана в 2021 году , полный северный узел был завершен в декабре 2021 года с обновлением прототипа до окончательной аппаратной конфигурации. [ 19 ]
К концу 2022 года в обсерватории Сайдинг-Спринг (SSO) была подготовлена площадка для второго узла GOTO (GOTO-S) и установлены два купола. [ 20 ] [ 21 ] В мае 2023 года было объявлено, что обе системы в SSO были успешно установлены. [ 22 ]
Открытия
[ редактировать ]По состоянию на 9 августа 2024 года данные GOTO были использованы для открытия 819 астрономических транзиентов, из которых 119 были классифицированы как сверхновые, а одно - как приливное разрушение. [ 23 ] [ 24 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Нейтронные звезды: новый телескоп обнаруживает столкновение мертвых солнц» . Новости Би-би-си . 21 июля 2022 г. Проверено 24 января 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Дайер, Мартин Дж.; Стигс, Дэнни; Галлоуэй, Дункан К.; Диллон, Вик С.; О'Брайен, Пол; Рамзи, Гэвин; Нойсена, Кантанакорн; Палле, Энрик; Котак, Рубина; Бретон, Рене; Наттолл, Лаура; Поллакко, Дон; Улачик, Кшиштоф; Лайман, Джозеф; Экли, Кендалл Д. (13 декабря 2020 г.). «Оптический наблюдатель гравитационно-волновых переходных процессов (GOTO)» . В Маршалле, Хизер К.; Спиромилио, Джейсон; Усуда, Томонори (ред.). Наземные и бортовые телескопы VIII . Том. 11445. ШПИОН. стр. 1355–1362. arXiv : 2012.02685 . Бибкод : 2020SPIE11445E..7GD . дои : 10.1117/12.2561008 . ISBN 978-1-5106-3677-4 . S2CID 216906754 .
- ^ Jump up to: а б «GOTO, новый роботизированный телескоп для обсерватории Роке-де-лос-Мучачос» . Институт астрофизики Канарских островов • IAC . 3 июля 2017 года . Проверено 24 января 2024 г.
- ^ Язгин, Эврим (7 июля 2022 г.). «Новые телескопы в Австралии помогут найти гравитационные волны» . www.cosmosmagazine.com . Проверено 24 января 2024 г.
- ^ Стигс, Дэнни (02 ноября 2017 г.). «Погоня свет с гребня волны» . Природная астрономия . 1 (11): 741. Бибкод : 2017НатАс...1..741С . дои : 10.1038/s41550-017-0317-8 . ISSN 2397-3366 .
- ^ «Новый датчик КАФ-50100 с микролинзами» . www.flicamera.com . Проверено 30 января 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с д Стигс, Д.; Галлоуэй, Дания ; Экли, К; Дайер, MJ; Лайман, Дж; Улачик, К; Каттер, Р; Владелец ЮЛ; Диллон, В.; О'Брайен, П; Рамзи, Дж; Пошьячинда, С; Котак, Р; Наттолл, LK ; Палле, Э; Бретон, РП; Поллакко, Д; Трейн, Э; Ауккаравиттаяпун, С; Авифан, С; Бурханудин, У; Чоте, П; Краймс, А; Доу, Э; Даффи, К; Эйлс-Феррис, Р.; Гомпертц, Б; Хейккиля, Т; Иравати, П; Кеннеди, MR; Киллестейн, Т; Шея, Н; Леван, Эй Джей; Литтлфэр, С; Макригианни, Л; Марш, Т; Мата-Санчес, Д; Маттила, С; Маунд, Дж; МакКормак, Дж.; Мкртичян, Д; Маллани, Дж; Нойсена, К; Патель, М; Роль, Е; Савангвит, Ю; Стэнуэй, скорая помощь; Старлинг, Р; Стрём, П; Тук, С; Уэст, Р; Уайт, диджей; Виерсема, К. (апрель 2022 г.). «Гравитационно-волновой оптический наблюдатель переходных процессов (GOTO): характеристики прототипа и перспективы науки о переходных процессах» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 511 (2): 2405–2422. arXiv : 2110.05539 . дои : 10.1093/mnras/stac013 .
- ^ Бринк, Хенрик; Ричардс, Джозеф В.; Познанский, Дови; Блум, Джошуа С.; Райс, Джон; Негабан, Саханд; Уэйнрайт, Мартин (21 октября 2013 г.). «Использование машинного обучения для обнаружения данных синоптических изображений» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 435 (2): 1047–1060. arXiv : 1209.3775 . дои : 10.1093/mnras/stt1306 . ISSN 1365-2966 .
- ^ Jump up to: а б Киллестейн, TL; Лайман, Дж; Стигс, Д; Экли, К; Дайер, MJ; Улачик, К; Каттер, Р; Монг, ЮЛ; Галлоуэй, Дания; Диллон, В.; О'Брайен, П; Рамзи, Дж; Пошьячинда, С; Котак, Р; Бретон, РП (9 апреля 2021 г.). «Оптимизированная для переходных процессов классификация реальных фиктивных объектов с помощью байесовских сверточных нейронных сетей – просеивание потока кандидатов GOTO» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 503 (4): 4838–4854. arXiv : 2102.09892 . дои : 10.1093/mnras/stab633 . ISSN 0035-8711 .
- ^ Монг, ЮЛ; Экли, К; Галлоуэй, Дания; Дайер, М; Каттер, Р; Браун, MJI; Лайман, Дж; Улачик, К; Стигс, Д; Диллон, В.; О'Брайен, П; Рамзи, Дж; Нойсена, К; Котак, Р; Бретон, Р. (07 сентября 2021 г.). «Поиск оптических аналогов ферми -всплеска с помощью прототипа гравитационно-волнового оптического наблюдателя переходных процессов (GOTO)» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 507 (4): 5463–5476. arXiv : 2108.11802 . дои : 10.1093/mnras/stab2499 . ISSN 0035-8711 .
- ^ «GCN — Циркуляры — 34652 — GRB 230911A: Окончательная локализация Fermi GBM в реальном времени» . gcn.nasa.gov . Проверено 21 августа 2024 г.
- ^ «AT 2023shv | Временный сервер имен» . www.wis-tns.org . Проверено 21 августа 2024 г.
- ^ Белкин, С.; Гомпертц, BP; Кумар, А.; Экли, К.; Галлоуэй, Дания; Хименес-Ибарра, Ф.; Киллестейн, TL; О'Нил, Д.; Виерсма, К.; Малесани, Д.Б.; Леван, Эй Джей; Лайман, Дж.; Дайер, MJ; Улачик, К.; Стигс, Д. (4 января 2024 г.). «GRB 230911A: первое открытие оптического аналога ферми-всплеска с помощью гравитационно-волнового оптического наблюдателя переходных процессов (GOTO)» . Исследовательские записки ААС . 8 (1): 6. Бибкод : 2024RNAAS...8....6B . дои : 10.3847/2515-5172/ad1876 . ISSN 2515-5172 .
- ^ Эбботт, Р.; Абэ, Х.; Ачернезе, Ф.; Экли, К.; Адикари, С.; Адхикари, Н.; Адхикари, RX; Адкинс, В.К.; Адья, В.Б.; Аффельдт, Дж.; Агарвал, Д.; Агатос, М.; Агиар, О.Д.; Айелло, Л.; Айн, А. (01 августа 2023 г.). «Открытые данные третьего наблюдательного цикла LIGO, Virgo, KAGRA и GEO» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 267 (2): 29. arXiv : 2302.03676 . Бибкод : 2023ApJS..267...29A . дои : 10.3847/1538-4365/acdc9f . ISSN 0067-0049 .
- ^ Гомпертц, BP; Каттер, Р; Стигс, Д; Галлоуэй, Дания; Лайман, Дж; Улачик, К; Дайер, MJ; Экли, К; Диллон, В.С.; О'Брайен, ПТ; Рамзи, Дж; Пошьячинда, С; Котак, Р; Наттолл, Л; Бретон, РП (01 сентября 2020 г.). «Поиск электромагнитных аналогов событий слияния гравитационных волн с помощью прототипа гравитационно-волнового оптического наблюдателя переходных процессов (GOTO-4)» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 497 (1): 726–738. arXiv : 2004.00025 . дои : 10.1093/mnras/staa1845 . ISSN 0035-8711 .
- ^ «Одобрено финансирование для расширения GOTO» . ПЕРЕЙТИ Обсерватория . 05.04.2020 . Проверено 25 января 2024 г.
- ^ Дайер, Мартин Дж.; Стигс, Дэнни; Галлоуэй, Дункан К.; Диллон, Вик С.; О'Брайен, Пол; Рамзи, Гэвин; Нойсена, Кантанакорн; Палле, Энрик; Котак, Рубина; Бретон, Рене; Наттолл, Лаура; Поллакко, Дон; Улачик, Кшиштоф; Лайман, Джозеф; Экли, Кендалл Д. (13 декабря 2020 г.). «Оптический наблюдатель гравитационно-волновых переходных процессов (GOTO)» . В Маршалле, Хизер К.; Спиромилио, Джейсон; Усуда, Томонори (ред.). Наземные и воздушные телескопы VIII (PDF) . Том. 11445. ШПИОН. стр. 1355–1362. arXiv : 2012.02685 . Бибкод : 2020SPIE11445E..7GD . дои : 10.1117/12.2561008 . ISBN 978-1-5106-3677-4 . S2CID 216906754 .
- ^ Улачик, Кшиштоф (01 августа 2021 г.). «Вторая система GOTO установлена в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос» . goto-observatory.org . Проверено 25 января 2024 г.
- ^ Улачик, Кшиштоф (08 декабря 2021 г.). «Полный северный узел развернут!» . goto-observatory.org . Проверено 25 января 2024 г.
- ^ «ГОТО-Юг» . Австралийский национальный университет. 29 января 2024 г. Проверено 29 января 2024 г.
- ^ Улачик, Кшиштоф (08 декабря 2022 г.). «Новые купола GOTO возведены в обсерватории Сайдинг-Спринг» . goto-observatory.org . Проверено 25 января 2024 г.
- ^ Улачик, Кшиштоф (8 мая 2023 г.). «Две новые группы телескопов установлены в обсерватории Сайдинг-Спринг» . goto-observatory.org . Проверено 26 января 2024 г.
- ^ «Статистика переходных процессов, карты Skymap и графики TNS | Сервер имен переходных процессов» . www.wis-tns.org . Международный астрономический союз. Архивировано из оригинала 18 февраля 2024 года . Проверено 18 февраля 2024 г.
- ^ «AT 2023lli | Временный сервер имен» . www.wis-tns.org . Архивировано из оригинала 3 февраля 2024 г. Проверено 3 февраля 2024 г.