I dag møder astronomiens verden science fiction-verdenen til Isaac Asimovs "Jeg, robot" med idriftsættelse af et nyt robotteleskop. Selvom det mangler de humanoide kvaliteter i filmversionen, vil denne robot hjælpe med i menneskehedens søgen efter at forstå det tidlige univers ved at observere de mest fjerne og kraftfulde eksplosioner, der er kendt.
Beliggende på Fred L. Whipple Observatory på Mt. Hopkins, Arizona, Peters Automated Infrared Imaging Telescope (PAIRITEL) er det første fuldt "robot" infrarøde teleskop i Nordamerika dedikeret til at observere kortvarige astronomiske begivenheder. Teleskopet, der blev brugt i flere år i en større himmelundersøgelse (2MASS), er blevet renoveret til at arbejde autonomt. Den fungerer sammen med NASAs nye gamma-ray burst-satellit "Swift", der lanceres den 8. november fra Kennedy Space Center.
Med PAIRITEL, et team af astronomer ledet af Dr. Joshua Bloom fra Harvard Society of Fellows, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) og UC Berkeley, håber at kunne fastlægge gamma-ray burst-eksplosioner fra de første og fjerneste stjerner i universet. En gammastråle burst (GRB) er en hurtig flash af gammastråle stråling, der varer cirka et minut, ledsaget af en efterglødemission af røntgenstråler, synligt, infrarødt lys og radiolys. Efterglødet kan observeres i dage til uger bagefter. Størstedelen af GRB'erne antages at skyldes massive stjerner, der eksploderer voldsomt og frigiver enorme energiudbrud.
"Innovativt at udforske nattehimlen i tidsdomænet - se, hvordan tingene ændrer sig fra nat til nat og endda fra minut til minut - er den næste store grænse inden for astronomi," sagde Bloom. "PAIRITEL blev optimeret til at studere kosmiske begivenheder som GRB'er, der er her i dag og forsvundet i morgen."
At kigge tilbage til en tid, hvor universet var mindre end 1 milliard år gammel, er den hellige gral af observationsastronomi. Indtil videre er kun energiske galakse-kerner, der er kendt som kvasarer, blevet brugt til at undersøge det tidlige univers. Men gamma-ray burst efterglødninger, hvis astronomer er i stand til at forestille dem hurtigt, har klare fordele i forhold til kvasarer. I op til en time efter bristningen kan efterglødens lysstyrke nå op til 1000 gange den for den lyseste kendte kvasar i universet.
Også forklarede Bloom, ”De stjerner, der skaber GRB'er, formedes sandsynligvis før de sorte huller, der skaber kvasarer. Så ved at lede efter de yngste og fjerneste GRB'er, kan vi studere universets tidligste epoker. ”
En nøglefunktion i PAIRITEL, der tillader placering af fjerne GRB'er, er dens hurtige responstid. PAIRITEL modtager signaler fra Swift og bevæger sig automatisk på under 2 minutter til den del af himlen, hvor en GRB er vist.
"Min ultimative vision er at have astronomirobotter, der taler med robotter, beslutter, hvad de skal observere og hvordan, uden menneskelig indblanding," sagde Bloom. "Som det er, sender PAIRITEL os kun, når det er fundet en særlig interessant kilde, eller når noget går galt, og det har brug for hjælp!"
Et andet vigtigt træk ved PAIRITEL er dets følsomhed ved infrarøde bølgelængder, hvilket adskiller dette system fra det svag af synlige lys-robotteleskoper, der allerede findes. Billeder taget med infrarøde filtre (ca. dobbelt så lang bølgelængde af synligt lys) er uundværlige: synligt lys, der udsendes fra mere end 12 milliarder lysår væk, slukkes fuldstændigt for observatører på Jorden. Bloom forklarede: ”Glem dæmpningen på grund af de ekstreme afstande: brintgas mellem os og eksplosionerne gør det som at søge efter et ildflugt bag en tyk London-tåge. I den infrarøde kan vi kigge gennem huden til de gode ting. ” Derudover tager det unikke kamera på PAIRITEL billeder samtidigt med tre forskellige bølgelængder af lys, hvilket giver mulighed for øjeblikkelige øjebliksbilleder i fuld farve.
Rumskibet Swift finder GRB'er med en hastighed, der er 10 til 20 gange højere end i øjeblikket muligt, og bør finde flere bursts på 6 måneder end alle velundersøgte bursts til dato. Bloom sagde, at han er mest begejstret over at bruge Swift og PAIRITEL "sammen for at finde den gyldne nål i høstakken - en høj-rødskift GRB, der er længere væk end den mest kendte galakse eller kvasar."
Når PAIRITEL ikke forfølger GRB'er, vil det blive brugt til at foretage præcisionsmålinger af supernovaer for at hjælpe med at bestemme de få grundlæggende parametre, der dikterer universets udvidelse. Dr. Michael Pahre (CfA) vil blandt andre projekter bruge PAIRITEL til at studere det nærinfrarøde lys fra nærliggende galakser for at sammenligne det med melleminfrarødt lys i billeder, der er opnået med NASAs Spitzer-rumteleskop. Harvard-kandidatstuderende Cullen Blake, der har skrevet software til projektet, vil også bruge PAIRITEL til at forsøge at finde jordmasseplaneter omkring brune dværge. Andre PAIRITEL-teammedlemmer inkluderer: Professor Mike Skrutskie (Univ. Of Virginia), Dr. Andrew Szentgyorgyi (CfA), Prof. Robert Kirshner (Harvard University / CfA), Dr. Emilio Falco (CfA), Dr. Thomas Matheson (NOAO ) og Dan Starr (Gemini Observatory, Hawaii). Personalet i Mt. Hopkins-Wayne Peters, Bob Hutchins og Ted Groner arbejdede med automatiseringen af teleskopet.
PAIRITEL, næsten 2 år efter projektets begyndelse, bliver i dag dedikeret til afdøde Jim Peters, der arbejdede for Smithsonian Astrophysical Observatory, først inden for satellitsporing og derefter som en teleskopoperatør på Mt. Hopkins i 25 år. Hans enke og søn deltager i ceremonien.
Projektet blev finansieret med et tilskud fra Harvard Milton Fund. Teleskopet ejes af Smithsonian Astrophysical Observatory, og det infrarøde kamera er på lån fra University of Virginia.
Yderligere oplysninger om Swift og PAIRITEL er tilgængelige online på:
http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/swiftsc.html
http://pairitel.org/
Original kilde: CfA News Release
