הידען > למעלה מ-1,100 סופרנובות ו-50 עצמים קרובי ארץ התגלו באמצעות סקר חדש

למעלה מ-1,100 סופרנובות ו-50 עצמים קרובי ארץ התגלו באמצעות סקר חדש

מתקן התופעות החולפות צוויקי הנמצא במצפה פלומר משמש כמערכת התראה המודיעה בזמן אמת לחוקרים בתחומים הרלוונטיים על גילוי עצמים חדשים או שינויים בעצמים מוכרים בשמים

תמונה מורכבת משלושה מסנני צבעים באור הנראה של הגלקסיה אנדרומדה שצולמה באמצעות הטלסקופ של מתקן צוויקי בהר פלומר. התמונה מכסה 2.9 מעלות רבועות – אחד חלקי 16 של השדה המלא של הטלסקופ. אנדרומדה או מסייה 31 היא הגלקסיה הגדולה הקרובה ביותר לגלקסיית שביל החלב שלנו, הנמצאת במרחק 2.5 מיליון שנות אור. צילום Credit: ZTF/D. Goldstein/R. Hurt/Caltech

צופים מזדמנים בשמים יכולים להסתכל על השטחים השחורים בין הכוכבים ולחשוב שיש שם רק חליל ריק, אבל שמי הלילה מסתיר סודות רבים ממי שצופה בהם בעין בלתי מזוינת.
פחות משנה לאחר תחילת משימתה, מצלמת סקר השמים בדרום קליפורניה מראה עד כמה השמים מלאים. מתקן התופעות החולפות צוויקי (ZTF) הנמצא במצפה פלומר, לא הרחק מסן דייגו זיהה יותר מ-1,100 סופרנובות ו-50 אסטרואידים קרובי ארץ, כמו גם מערכות כוכבים בינאריים וחורים שחורים. המתקן מופעל על ידי קאלטק אך הוא שיתוף ציבורי ופרטי הכולל בתוכו עוד תשעה מסודות .
שיתוף הפעולה של כל האוניברסיטאות החברות ב- ZTF הביא לפרסומם של 6 מאמרים המתארים תגליות אלה, וכן ניתוח שהושג מכריית נתונים לצורך מערכות מיון והתראה, בכתב העת של החברה האסטרונומית של האוקיינוס השקט.

אריק בלם, מדען בסקר ZTF ועוזר מחקר באסטרונומיה באוניברסיטת וושינגטון הוא המחבר הראשי של מאמר המתאר את המערכות הטכניות של ZTF ואת הממצאים העיקריים מאז החל המתקן לפעול ב-20 במרץ 2018. מחקר נוסף, בראשו עמדה מריה פטרסון לשעבר באוניברסיטת וושינגטון וכיום במכון DIRAC– והוא מתאר את מערכת ההתראה של ZTF המשמשת להודעה למדענים בכל העולם על עצצמים חדשים אפשריים בשמיים או שינויים משמעותיים בעצמים קיימים.
“המשימה של ZTF היא לזהות שינויים בשמי הלילה להתריע לאסטרונומים החוקרים את השדה הספציפי בדבר התגליות הרלוונטיות עבורם מהר ככל האפשר” אמר בלם, אף הוא ממכון DIRAC. “הממצאים של ששת המאמרים מראים כי ל-ZTF יכולת לשמש צינור לזיהוי עצמים חדשים כמו גם לנתח נתונים ולהתריע במהירות לקהילת האסטרונומיה.
צוותי המדע זקוקים להתראות מהירות כדי שיוכלו, אם יש צורך, לארגן מעקב אחר תצפיות של אובייקטים בודדים על ידי מצפי אחר, הוסיף בלם. ה-ZTF משיג את מטרות הסקר שלו באמצעות 16 מצלמות שמאפשרים לו לכסות את כל השמים הנראים בלילה אחד. תמונה אחת מהמצלמה משתרעת על שטח גדול פי 240 מגודל הירח. עד כה צילם המתקן למכלב מהמיליארד כוכבים בגלקסיה שלנו לבד. באמצעות השוואת התמונות החדשות לישנות, ה- ZTF יכול לזהות עצמים חדשים, כגון סופרנובה המאירה לראשונה, או שינויים בעצמים קיימים, כגון כוכב המתבהר בהירות.

ה- ZTF מתחייב לסקרים עבור גופים ציבוריים כגון הקרן הלאומית למדע, וכן גופים פרטיים. נפח הנתונים העצום שנוצר על ידי ה- ZTF הצריך גישה חדשה לניתוח נתונים ולהתראות, לדברי בלם.

“כל תמונה שה- ZTF צילם רלוונטית לאיזשהו סקר ולכן נדרשנו לפתח מערכת התראה אוטומטית שתודיע לחוקרים הרלוונטיים כמעט בזמן אמת על כל שינוי פוטנציאלי בעצמים הקיימים או על עצמים חדשים. פטרסון, בלם ומדענים נוספים מאוניברסיטת וושינגטון, לובהם מריו יוריץ ‘, פרופסור בכיר לאסטרונומיה ולמערכות מידע במכון eScience – הובילו בתוך ה-ZTE את המאמצים לעיצוב מערכת ההתראה האוטומטית. הם ניצלו שתי טכנולוגיות קוד פתוח – קפקא שהיא פלטפורמת לזרימת נתונים בזמן אמת, ואברו – מערכת להעברת הנתונים ואיחסונם. המערכת, שנחשפה לראשונה ביוני 2018 יצרה והפיצה בהצלחה עד 1.2 מיליון תרעות בלילה, כאשר כל התראה יוצאת באופן אוטומטי לחוקרים בתחום שאליו היא שייכת.

“באמצעות מערכות התראה אלה, ה- ZTF משתף כל שינוי שהוא מוצא עם שותפי הסקר שלנו”, אמר בלם. “הם מקבלים כל פיסת נתונים”.
שותפי הסקר, בתורם, מפעילים מערכות סיווג ממוחשבות וכלי ניתוח אחרים כדי למיין את ההתראות. לדברי בלם, מערכת ההתראה של ZTF היא קרקע מוכחת למשימות “אסטרונומיות אוטומטיות בזמן אמת”, כמו “טלסקופ הסקר הסינופטי הגדול”,. LSST, אשר צפוי להתחיל את סקר השמים שלו בשנת 2022 ייצר כ-10 מייון התראות בלילה, בערך פי 10 מנפח ההתראה המרבי של ZTE אבל הסקר הנוכחי יכול ליצור את התשתית למערכת התראות, שתשודרג עבור ה-LSST.