อุปกรณ์ ULTRACAM ติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก เครดิตรูปภาพ: ESO คลิกเพื่อดูภาพขยาย
นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้เปิดหน้าต่างใหม่บนเอกภพด้วยการว่าจ้าง Visitor Instrument ULTRACAM เมื่อไม่นานมานี้บนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ในชิลี
ULTRACAM เป็นกล้องความเร็วสูงพิเศษที่สามารถจับภาพเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ที่รวดเร็วที่สุด สามารถถ่ายได้สูงสุด 500 ภาพต่อวินาทีในสามสีพร้อมกัน ได้รับการออกแบบและสร้างโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์และวอร์วิค (สหราชอาณาจักร) โดยความร่วมมือกับศูนย์เทคโนโลยีดาราศาสตร์แห่งสหราชอาณาจักรในเอดินเบอระ
ULTRACAM ใช้เทคโนโลยีเครื่องตรวจจับการจับคู่อุปกรณ์ (CCD) ล่าสุดเพื่อชาร์จจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลด้วยความไวและความเร็วที่ต้องการ เครื่องตรวจจับ CCD สามารถพบได้ในกล้องดิจิตอลและกล้องวิดีโอ แต่อุปกรณ์ที่ใช้ใน ULTRACAM นั้นพิเศษเพราะมีขนาดใหญ่ขึ้นเร็วขึ้นและที่สำคัญที่สุดมีความไวต่อแสงมากกว่าเครื่องตรวจจับที่ใช้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคในปัจจุบัน
ในเดือนพฤษภาคม 2545 เครื่องมือนี้ได้เห็น "แสงแรก" บนกล้องโทรทรรศน์ William Herschel (WHT) 4.2 ม. ที่ La Palma ตั้งแต่นั้นมาตราสารดังกล่าวได้รับรางวัลเป็นเวลา 75 คืนใน WHT เพื่อศึกษาวัตถุใด ๆ ในจักรวาลซึ่ง eclipses, transits, occults, flickers, flares, fls, oscillates, outbursts หรือ explodes
ข้อสังเกตเหล่านี้ทำให้เกิดผลลัพธ์ใหม่และน่าตื่นเต้นที่นำไปสู่สิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ 11 ฉบับที่ตีพิมพ์หรือเผยแพร่แล้ว
ในการศึกษาดาวฤกษ์ที่แผ่วเบาที่สุดด้วยความเร็วสูงสุดอย่างไรก็ตามจำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด ดังนั้นงานเริ่มเมื่อ 2 ปีก่อนเตรียม ULTRACAM สำหรับใช้กับ VLT
“ นักดาราศาสตร์ที่ใช้ VLT ในขณะนี้มีเครื่องมือที่ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการศึกษาปรากฏการณ์ความเร็วสูง” Vik Dhillon จากมหาวิทยาลัย Sheffield (UK) และนักวิทยาศาสตร์โครงการ ULTRACAM กล่าว “ การใช้ ULTRACAM ร่วมกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในปัจจุบันทำให้สามารถศึกษาปรากฏการณ์ท้องฟ้าความเร็วสูงได้เช่น eclipses, oscillations และ occultations ในดวงดาวซึ่งเป็นล้านล้านครั้งที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า”
สังเกตหลุมดำ
เครื่องมือดังกล่าวเห็นแสงแรกบน VLT เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม 2548 และใช้เป็นเวลา 17 คืนติดต่อกันบนกล้องโทรทรรศน์เพื่อศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบดาวคู่ระบบหลุมดำหลุมพัลซาร์ดาวแคระขาว Asteroseismology ตัวแปรกลียุคแคระน้ำตาลแกมมา -ray bursts นิวเคลียส active-galactic และวัตถุแถบไคเปอร์
หนึ่งในวัตถุจาง ๆ ที่ศึกษาด้วย ULTRACAM บน VLT คือ GU Muscae วัตถุนี้ประกอบด้วยหลุมดำในวงโคจร 10 ชั่วโมงกับดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ปกติ หลุมดำนั้นถูกล้อมรอบด้วยแผ่นวัสดุที่ถ่ายโอนจากดาวฤกษ์ปกติ เมื่อวัสดุนี้ตกลงสู่หลุมดำพลังงานจะถูกปล่อยออกมาทำให้เกิดเปลวไฟขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้ในโค้งแสง วัตถุนี้มีขนาด 21.4 นั่นคือมันเงียบกว่าหนึ่งล้านเท่าจากสิ่งที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่เพื่อศึกษาในรายละเอียดและตรวจจับพัลส์ที่สั้นที่สุดเท่าที่เป็นไปได้มีความจำเป็นต้องใช้เวลาในการเปิดรับแสงสั้นที่สุด 5 วินาที สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยรูรับแสงกว้างและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของ VLT
การสำรวจที่ไม่เหมือนใครเหล่านี้ได้เปิดเผยชุดของแหลมที่คมชัดแยกจากกันประมาณ 7 นาที สัญญาณที่เสถียรดังกล่าวจะต้องเชื่อมโยงกับโครงสร้างที่ค่อนข้างคงที่ในแผ่นดิสก์ของสสารที่อยู่รอบ ๆ หลุมดำ ขณะนี้นักดาราศาสตร์กำลังทำการวิเคราะห์ผลลัพธ์เหล่านี้อย่างละเอียดเพื่อทำความเข้าใจที่มาของโครงสร้างนี้
การสำรวจอีกชุดหนึ่งได้อุทิศให้กับการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ของมัน การสำรวจ ULTRACAM ทำให้นักดาราศาสตร์ได้รับเส้นโค้งแสงพร้อมกันในแถบสีหลายดวงซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบสี่ดวงที่ค้นพบโดยการสำรวจ OGLE และสิ่งนี้มีความแม่นยำเพียงสิบเปอร์เซ็นต์และมีความละเอียด 4 วินาที นี่เป็นปัจจัยสิบที่ดีกว่าการวัดก่อนหน้านี้และจะให้มวลและรัศมีที่แม่นยำมากสำหรับสิ่งที่เรียกว่า "จูปิเตอร์ร้อน" นี้ เนื่องจาก ULTRACAM ทำการสำรวจในคลื่นที่แตกต่างกันสามแบบการสำรวจดังกล่าวจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถระบุได้ว่ารัศมีของดาวเคราะห์นอกระบบนั้นแตกต่างกันในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันหรือไม่ สิ่งนี้สามารถให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบที่เป็นไปได้
กล้องเป็นเครื่องมือแรกที่ใช้ Visitor Focus on Melipal (UT3) และเป็นเครื่องมือตัวแรกที่สร้างขึ้นในสหราชอาณาจักรเพื่อติดตั้งที่ VLT Visitor Focus ช่วยให้สามารถเพิ่มเทคโนโลยีและเครื่องมือที่เป็นนวัตกรรมให้กับกล้องโทรทรรศน์ในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อให้การศึกษาเกิดขึ้นที่ไม่สามารถใช้ได้กับชุดเครื่องมือปัจจุบัน
“ สองสามคืนกับ ULTRACAM บน VLT แสดงให้เห็นถึงการค้นพบที่ไม่เหมือนใครซึ่งสามารถทำได้โดยการรวมเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมเข้ากับสิ่งอำนวยความสะดวกทางดาราศาสตร์ที่ดีที่สุดแห่งหนึ่งในโลก” Tom Marsh จาก University of Warwick และสมาชิกของทีมกล่าว “ เราหวังว่า ULTRACAM จะกลายเป็นผู้เยี่ยมชมเป็นประจำที่ VLT ทำให้นักดาราศาสตร์ชาวยุโรปสามารถเข้าถึงเครื่องมือใหม่ที่ไม่เหมือนใครเพื่อศึกษาจักรวาล”
ข้อมูลมากกว่านี้
ทีม ULTRACAM ประกอบด้วย Vik Dhillon, Stuart Littlefair และ Paul Kerry (เชฟฟิลด์สหราชอาณาจักร), Tom Marsh (Warwick, UK), Andy Vick และ Dave Atkinson (UKATC, Edinburgh, UK) สำหรับการติดตั้งบน VLT พวกเขาได้รับการสนับสนุนจาก Kieran O’Brien และ Pascal Robert (ESO, Chile) สามารถดูหน้าโครงการ ULTRACAM ได้ที่ http://www.shef.ac.uk/~phys/people/vdhillon/ultracam
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO
