Космічний вибух зафіксували на міліметрових і субміліметрових довжинах хвиль рекордно швидко, встигнувши навести на нього телескоп за лічені хвилини після початку. Раніше на цих частотах так швидко на подібні явища не реагували. Це стало можливим завдяки новій автоматизованій системі.
Рекордна швидкість реакції
Обсерваторія на гавайській горі Мауна-Кеа, відома як Субміліметрова антенна система (SMA), в січні цього року подолала важливий рубіж у вивченні змінних об’єктів космосу. Науковці Гарвардсько-Смітсонівського центру астрофізики вперше продемонстрували нову здатність швидко реагувати на сплески на міліметрових і субміліметрових довжинах хвиль.
Телескоп навели на ціль лише за 13 хвилин після автоматичного сповіщення про сплеск, повідомляє phys.org. Результати демонстрації опублікували в рецензованому журналі The Astrophysical Journal Letters.
Складна ціль для телескопів
Гамма-сплески належать до найяскравіших явищ у Всесвіті. Це короткі, але надзвичайно потужні викиди енергії, спричинені джетами, які утворюються під час колапсу масивних зір або зіткнення компактних об’єктів, таких як нейтронні зорі.
Після початкового сплеску гамма-випромінювання настає післясвітіння на довших довжинах хвиль. Рентгенівські та оптичні телескопи навчилися наздоганяти його протягом секунд або хвилин, а телескопи міліметрового і субміліметрового діапазону відставали в цьому спостереженні.
Як зазначає NASA, обсерваторія Swift фіксує близько ста гамма-сплесків щороку, тобто у середньому раз на кілька днів. Завдяки новій швидкості SMA дослідники тепер встигають стежити за цими подіями майже в реальному часі.
Ланцюжок дій за хвилини
Обсерваторія Ніла Ґерелса Swift зафіксувала сплеск гамма-випромінювання й автоматично надіслала сповіщення про подію в мережу спостережень, до якої підключена SMA. Далі спрацювала нова автоматизована система реагування.
Чергового оператора сповістили вже за 90 секунд після сигналу. Ще за чотири хвилини антени почали розвертатися до цілі. Окрема програма аналізу даних тим часом сформувала зображення сплеску.
Оцінки причетних дослідників
Запуском системи оперативного реагування керував астрофізик Ґарретт Кітінг, заступник директора SMA. За його словами, спостерігати за цим процесом у реальному часі було надзвичайно захопливо, адже швидкість обробки даних кардинально відрізнялася від звичного режиму роботи. Він додав, що команда багато чого навчилася під час цього випробування і сподівається надалі скоротити час реакції до двох-трьох хвилин.
«Інтерферометрія традиційно не дає прямих зображень з телескопа, тому дані потрібно окремо обробляти й перетворювати на зображення. Раніше цей процес займав багато часу», — пояснює тимчасовий директор SMA Ранджані Срінавасан.
Підтвердження і плани на майбутнє
Повторні спостереження через два дні показали, що джерело згасло. Це підтвердило, що за допомогою SMA дійсно зафіксували світіння після вибуху, а не сталу фонову галактику. Танмой Ласкар, викладач фізики та астрономії в Університеті Юти та співавтор дослідження, зауважив, що нова можливість відкриває унікальне вікно у фізику одних із наймогутніших явищ Всесвіту.
Успішне випробування стало початком нової програми, яка отримала назву Субміліметрова та міліметрова програма для оперативного дослідження нових перехідних джерел (SMA SPRINTS). Вона використовує SMA разом із широкосмуговим оновленням wSMA для швидкого, чутливого і гнучкого супроводу перехідних подій по всьому небу.
Програму створили заздалегідь, щоб бути готовими до нової хвилі сповіщень від майбутніх обсерваторій. Обсерваторія імені Віри Рубін цього літа вже розпочала огляд неба Legacy Survey of Space and Time, а згодом до роботи має долучитися космічний телескоп Roman. Обидва проєкти будуть щодоби надсилати астрономічній спільноті мільйони сповіщень про нові події в небі.
