Idag möter astronomiens värld science science fiction-värld av Isaac Asimovs "Jag, robot" med idrifttagandet av ett nytt robotteleskop. Även om det saknar de humanoida egenskaperna i filmversionen, kommer denna robot att hjälpa till i mänsklighetens strävan att förstå det tidiga universum genom att observera de mest avlägsna och kraftfulla explosioner som är kända.
Ligger vid Fred L. Whipple Observatory på Mt. Hopkins, Arizona, Peters Automated Infrared Imaging Telescope (PAIRITEL) är det första helt "robotiska" infraröda teleskopet i Nordamerika som ägnas åt att observera övergående astronomiska händelser. Teleskopet, som har använts under flera år i en större undersökning med all himmel (2MASS), har renoverats för att fungera autonomt. Den kommer att fungera i tandem med NASA: s nya gammastrålsatellit-satellit "Swift", som kommer att lanseras den 8 november från Kennedy Space Center.
Med PAIRITEL, ett team av astronomer under ledning av Dr. Joshua Bloom från Harvard Society of Fellows, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) och UC Berkeley, hoppas kunna fastställa explosioner från gammastrålning från de första och mest avlägsna stjärnorna i universum. En gammastrålningsbristning (GRB) är en snabb blixt av gammastrålningsstrålning som varar ungefär en minut, åtföljd av en efterglödstrålning av röntgenstrålar, synligt, infrarött och radioljus. Efterglödningen kan observeras i dagar till veckor därefter. Majoriteten av GRB: er tros bero på massiva stjärnor som exploderar våldsamt och släpper enorma energisprängningar.
"Innovativt utforska natthimlen i tidsdomänen - se hur saker och ting förändras från natt till natt, och till och med från minut till minut - är nästa stora gräns i astronomi," sade Bloom. "PAIRITEL var optimerad för att studera kosmiska händelser som GRB som är här idag och borta i morgon."
Att titta tillbaka till en tid då universum var mindre än 1 miljard år gammal är den heliga gralen för observationsastronomi. Hittills har endast energiska galaxkärnor som kallas kvasarer använts för att undersöka det tidiga universum. Men gamma-ray burst efterglödningar, om astronomer kan avbilda dem snabbt, har tydliga fördelar jämfört med kvasarer. I upp till en timme efter bristningen kan efterglödets ljusstyrka nå upp till 1000 gånger den för den ljusaste kända kvasaren i universum.
Förklarade också Bloom, ”Stjärnorna som skapar GRB bildades troligen före de svarta hålen som skapar kvasarer. Så genom att leta efter de yngsta och mest avlägsna GRB: erna kan vi studera de tidigaste epokarna i universum. ”
Ett viktigt inslag i PAIRITEL som möjliggör placering av avlägsna GRB är dess snabba responstid. PAIRITEL tar emot signaler från Swift och flyttar automatiskt, på under 2 minuter, till den del av himlen där en GRB har dykt upp.
"Min ultimata vision är att ha astronomiroboter att prata med robotar, bestämma vad de ska observera och hur, utan mänsklig ingripande," sa Bloom. "Som det är, skickar PAIRITEL bara e-postmeddelanden när det finns en särskilt intressant källa, eller när något går fel och det behöver hjälp!"
En annan nyckelfunktion hos PAIRITEL är dess känslighet vid infraröda våglängder, vilket gör att systemet skiljer sig från det befintliga robotteleskopet med synligt ljus som redan finns. Bilder tagna med infraröda filter (ungefär dubbelt så mycket som våglängden för synligt ljus) är oumbärliga: synligt ljus som släpps ut från mer än 12 miljarder ljusår bort slocknar helt för observatörer på jorden. Bloom förklarade, "Glöm bortbländningen på grund av de extrema avstånden: vätgas mellan oss och explosionerna gör det som att leta efter en eldfluga bakom en tjock London-dimma. I det infraröda kan vi kika genom höljet till de goda sakerna. ” Dessutom tar den unika kameran på PAIRITEL bilder samtidigt vid tre olika våglängder för ljus, vilket möjliggör ögonblickliga bilder i fullfärg.
Rymdskeppet Swift kommer att hitta GRB med en hastighet som är 10 till 20 gånger högre än för närvarande möjligt, och borde hitta fler skurar på 6 månader än alla väl studerade skurar hittills. Bloom sa att han är mest upphetsad över att använda Swift och PAIRITEL "tillsammans för att hitta den gyllene nålen i höstacken - en högrödväxling GRB som är längre bort än den mest kända galaxen eller kvasaren."
När PAIRITEL inte jagar ner GRB: er kommer det att användas för att göra precisionsmätningar av supernovaer för att bestämma de få grundläggande parametrarna som dikterar universums expansion. Bland andra projekt kommer Dr. Michael Pahre (CfA) att använda PAIRITEL för att studera det nära-infraröda ljuset i närliggande galaxer för att jämföra det med mitt-infrarött ljus i bilder som erhållits med NASA: s Spitzer Space Telescope. Harvard doktorand Cullen Blake, som har skrivit programvara för projektet, kommer också att använda PAIRITEL för att försöka hitta jordmassaplaneter runt bruna dvärgar. Andra PAIRITEL-teammedlemmar inkluderar: professor Mike Skrutskie (Univ. Of Virginia), Dr. Andrew Szentgyorgyi (CfA), prof. Robert Kirshner (Harvard University / CfA), Dr. Emilio Falco (CfA), Dr. Thomas Matheson (NOAO ) och Dan Starr (Gemini Observatory, Hawaii). Personalen på Mt. Hopkins-Wayne Peters, Bob Hutchins och Ted Groner arbetade med automatiseringen av teleskopet.
PAIRITEL, nästan två år efter starten av projektet, ägnas idag åt den avdömda Jim Peters, som arbetade för Smithsonian Astrophysical Observatory, först på satellitspårning och sedan som en teleskopoperatör på Mt. Hopkins i 25 år. Hans änka och son kommer att delta i ceremonin.
Projektet finansierades av ett bidrag från Harvard Milton Fund. Teleskopet ägs av Smithsonian Astrophysical Observatory och den infraröda kameran är på lån från University of Virginia.
Ytterligare information om Swift och PAIRITEL finns tillgänglig online på:
http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/swiftsc.html
http://pairitel.org/
Originalkälla: CfA News Release
