核心概念
BlackGEM 望遠鏡陣列是一個由三個廣視野望遠鏡組成的陣列,旨在探測重力波合併事件的光學對應物,並執行一系列的天空巡天,以探測鄰近宇宙中的瞬變現象和恆星與雙星系統中的短時間尺度變化。
摘要
BlackGEM 望遠鏡陣列概述
論文資訊
Groot, P.J., Bloemen, S., Vreeswijk, P.M. 等人。BlackGEM 望遠鏡陣列 I:概述。
研究目標
本文旨在介紹 BlackGEM 望遠鏡陣列,這是一個位於智利拉西拉天文台的新型望遠鏡陣列,其主要科學目標是探測重力波合併事件的光學對應物。
方法
BlackGEM 陣列由三個獨立的廣視野望遠鏡單元組成,每個單元都配備了 65 公分的主鏡、1.1 億像素的 CCD 探測器和一個包含六個濾鏡的濾鏡輪。該陣列採用先進的數據處理流程,能夠在幾分鐘內處理和分析數據,從而實現對瞬變現象的快速識別。
主要發現
- BlackGEM 陣列於 2019 年 10 月安裝完畢,並於 2023 年 4 月開始科學觀測。
- 該陣列能夠探測到 23 等級的微弱光學瞬變現象,並覆蓋高達 100 平方度的廣闊天空區域。
- BlackGEM 的數據處理流程包括一個瞬變探測程序和一個全源最佳測光模組,能夠快速識別和表徵瞬變現象。
主要結論
BlackGEM 陣列是一個強大的新工具,用於研究時域天文學,特別是在探測和表徵重力波事件的光學對應物方面。預計該陣列將對我們理解宇宙中最劇烈的事件做出重大貢獻。
意義
BlackGEM 陣列的建造和運行,填補了南半球天文觀測設備的空白,為多色時域天文學提供了新的觀測能力,將促進對超新星、紅色新星、星震學、雙星系統以及重力波對應物等天體物理學課題的研究。
局限性和未來研究
- BlackGEM 陣列的觀測時間有限,只能覆蓋部分天空區域。
- 未來計劃擴展 BlackGEM 陣列,增加望遠鏡單元的數量,以提高其探測靈敏度和覆蓋範圍。
統計資料
BlackGEM 陣列由三個單獨的望遠鏡組成,總瞬時視野為 8.2 平方度。
每個望遠鏡都配備了一個 65 公分的 f/5.5 改良型 Dall-Kirkham 設計的主鏡。
探測器為 1.1 億像素的 CCD,每個像素的視野為 0.564 角秒。
BlackGEM 望遠鏡陣列的設計目標是在新月條件下,使用寬頻濾鏡探測到亮度低至 23 等的重力波合併事件的光學對應物。
BlackGEM 望遠鏡陣列的設計目標是在不超過 2 小時的時間內,對最大 100 平方度的誤差範圍進行觀測。
BlackGEM 望遠鏡陣列的設計目標是在重力波警報發出後 10 分鐘內開始觀測。
引述
"The main science aim of the BlackGEM array is to detect optical counterparts to gravitational wave mergers."
"Additionally, the array will perform a set of synoptic surveys to detect Local Universe transients and short time-scale variability in stars and binaries, as well as a six-filter all-sky survey down to ∼22nd mag."