Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Celosvetová sieť ďalekohľadov objavuje blízkozemské asteroidy

Ján Svoreň

Systém pozostáva z dvoch dvojmetrových, trinástich metrových a desiatich 40-centimetrových ďalekohľadov.

Observatórium Las Cumbres. Zdroj: astrocometal.blogspot.com

Observatórium Las Cumbres. Zdroj: astrocometal.blogspot.com

V rámci projektu s názvom Observatórium Las Cumbres (LCO) rozmiestnili homogénnu sieť robotických ďalekohľadov na severnej a južnej pologuli. LCO vykonáva i dlhodobé monitorovanie pomaly sa meniacich astronomických javov, súčasne je však táto sieť pripravená rýchlo reagovať na zaujímavé príležitostné udalosti.

LCO je sieť astronomických observatórií prevádzkovaných neziskovou súkromnou nadáciou pod vedením technológa Wayna Rosinga s ústredím v Kalifornii. Rosing založil Las Cumbres Observatory v roku 1993, pričom si stanovil dva ciele. Prvým bolo pomáhať univerzitám, observatóriám a jednotlivcom pri získavaní a zlepšovaní ďalekohľadov, optiky a prístrojového vybavenia a druhým vybudovať a uviesť do prevádzky celosvetový pozorovací systém, ktorý začal plnohodnotne vedecky pracovať 1. mája 2014.

Umiestnenie ďalekohľadov na rozličných zemepisných dĺžkach umožňuje nepretržité pozorovanie astronomických objektov. Systém v súčasnosti pozostáva z dvoch dvojmetrových, trinástich metrových a desiatich 40-centimetrových ďalekohľadov umiestnených na siedmich astronomických observatóriách. Sieť funguje ako jedno integrované pozorovacie zariadenie využívajúce softvérový plánovač, ktorý nepretržite optimalizuje plán pozorovania každého jednotlivého ďalekohľadu.

Počet a druh ďalekohľadov na jednotlivých pozorovacích miestach

Pozorovacie miesto 2-m
ďalekohľad
1-m
ďalekohľad
40-cm
ďalekohľad
Haleakala Observatory, Havajské ostrovy, USA 1 2
McDonald Observatory, Texas, USA 2 1
Cerro Tololo Observatory, Chile 3 2
Teide Observatory, Kanárske ostrovy, Španielsko 2 2
Wise Observatory, Izrael 1
South African Astronomical Observatory, JAR 3 1
Siding Spring Observatory, Austrália 1 2 2
SPOLU 2 13 10

Globálne pokrytie, schopnosť pozorovať pomerne slabé objekty a flexibilita siete predurčujú LCO na objavovanie, sledovanie a určovanie vlastností objektov Slnečnej sústavy, ako sú asteroidy, objekty Edgeworthovho-Kuiperovho pásu za dráhou Neptúna, kométy a najmä objekty v blízkosti Zeme (NEO). LCO sa zaoberá určovaním polôh, meraním zmien jasnosti a získavaním spektier potvrdených NEO aj nepotvrdených kandidátov na NEO. Získané charakteristiky slúžia tiež na prípravu pozorovaní NEO veľkými pozemskými radarovými systémami. Astrometrické pozorovania sú životne dôležité najmä v prípade objektov s krátkym pozorovacím oblúkom alebo veľkou neistotou obežnej dráhy, ktorá môže byť väčšia ako šírka radarového lúča. Fotometrické a spektroskopické pozorovania umožňujú určiť tvar svetelnej krivky a veľkosť zmeny, zmerať periódu rotácie a určiť príslušnosť objaveného telesa k nejakej triede objektov.

Mapa siete LCO observatórií. Zdroj: T.A. Lister a kol.

Mapa siete LCO observatórií. Zdroj: T.A. Lister a kol.

NEO sú našimi najbližšími susedmi a ich výskum je dôležitý nielen pre pochopenie pôvodu a vývoja Slnečnej sústavy, ale aj následkov a ochranu ľudskej spoločnosti pred možnými vplyvmi. Delia sa na dve podtriedy: Near Earth Asteroids (NEA) a menej časté Near Earth Comets (NEC). Astronómovia predpokladajú, že NEC pôvodne pochádzajú z Edgeworthovho-Kuiperovho pásu alebo Oortovho oblaku, zatiaľ čo NEA vznikajú pri zrážkach medzi telesami v hlavnom páse asteroidov a nachádzajú cestu do blízkozemského priestoru prostredníctvom zložitých dynamických interakcií. Pochopenie týchto interakcií, populácií zdrojových oblastí a výslednej distribúcie orbitálnych prvkov vyžaduje znalosti o presných obežných dráhach pre robustné vzorky populácie NEO. Aby sa populácia NEO správne modelovala, je potrebné pozorovať značné množstvo objektov. Existujúce vyhľadávacie programy, ako sú ATLAS, Catalina Sky Survey, PanSTARRS1 a 2 či NEOWISE, nemajú dostatočné kapacity na dosledovanie vlastných objavov na kandidátov NEO. Na potvrdenie a charakterizáciu nových objavov sú preto potrebné dodatočné programy sledovania NEO na iných (menších) ďalekohľadoch.

LCO rozmiestnila homogénnu sieť trinástich metrových ďalekohľadov a desiatich 40-centimetrových ďalekohľadov na siedmich miestach na severnej a južnej pologuli. Všetky miesta sú v areáloch profesionálnych astronomických observatórií. Nové ďalekohľady sa pripojili k dvom existujúcim dvojmetrovým ďalekohľadom Faulkes. Faulkes Telescope North (FTN) sa nachádza na observatóriu Haleakala na Maui na Havaji a Faulkes Telescope South (FTS) je na Siding Spring Observatory vo východnej Austrálii. Celá sieť ďalekohľadov je plne funkčná od mája 2014 a pozorovania sa vykonávajú na diaľku a roboticky. Dva ďalšie metrové ďalekohľady boli umiestnené na Kanárskych ostrovoch v roku 2021. Plánuje sa aj budúce rozšírenie siete na lokalitu na Ali Observatory v Tibete, ale časový harmonogram je neistý a závisí od možností financovania. Ako postfokusové detektory slúžia CCD kamery s 21 filtrami a každé miesto má tiež jeden spektrograf s vysokým rozlíšením. Súčasťou siete sú aj menšie 40-centimetrové ďalekohľady, ktoré sa využívajú primárne vo vzdelávacích projektoch.

Las Cumbres Observatory: Kupoly troch 1-metrových ďalekohľadov v Cerro Tololo v Chile.Zdroj: http://www.dahowell.com/lcogt.html

Las Cumbres Observatory: Kupoly troch metrových ďalekohľadov v Cerro Tololo v Chile.
Zdroj: http://www.dahowell.com/lcogt.html

Nový webový portál NEOexchange slúži na spracovanie veľkého množstva možných cieľov NEO objektov a vykonanie výberu podľa zvoleného kritéria. Hlavným zdrojom cieľových telies Slnečnej sústavy je stránka NEO Confirmation Page (NEOCP) na webe IAU Minor Planet Center. Dodatočným zdrojom cieľov na určenie charakteristík objektov je zoznam cieľov planetárneho radaru Goldstone2. Táto podskupina sa potom vyhodnotí z hľadiska uskutočniteľnosti pozorovania a ďalekohľady, pre ktoré sú objekty dostupné, začnú pozorovania. Všetky údaje z nich sa následne uložia späť do centrálneho systému spolu s redukovanými výsledkami a ak sa po ich vyhodnotení zistí, že sú niečím zaujímavé alebo dôležité, naplánuje sa ďalšie kolo pozorovaní.

Posledný zdroj požiadaviek na zvýšenú prioritu na sledovanie možného kandidáta na NEO je údaj zo systému Jet Propulsion Laboratory SCOUT4. Tento systém analyzuje dráhy kandidátov na NEO s krátkym pozorovacím oblúkom a určuje, či existuje riziko potenciálnej zrážky alebo blízkeho prechodu popri Zemi. Upozornenia zo systému SCOUT4 majú vysokú prioritu a môžu viesť k spusteniu pozorovaní, ktoré dočasne prerušia už prebiehajúce pozorovania v sieti LCO. Databáza cieľov v sieti LCO je aktualizovaná minimálne dvakrát denne.

Las Cumbres Observatory – v sieti pracujú takéto štandardné metrové ďalekohľady.Zdroj: https://noirlab.edu/public/images

Las Cumbres Observatory – v sieti pracujú takéto štandardné metrové ďalekohľady.
Zdroj: https://noirlab.edu/public/images

Účastníci projektu majú okamžitý prístup k pozorovaniam a všetky údaje sú po 12 mesiacoch prístupné verejnosti. Členmi projektu sú inštitúcie prevádzkujúce lokality, v ktorých sú umiestnené ďalekohľady LCO, a tiež niekoľko inštitúcií, ktoré prispeli zdrojmi na budovanie siete. Celá americká astronomická komunita získala prístup k sieti LCO v roku 2016 na základe finančného príspevku od National Science Foundation.

Kombinácia veľkého počtu ďalekohľadov distribuovaných po celom svete, spojená so schopnosťou plánovača LCO a softvéru lokality preplánovať a spustiť novú požiadavku na pozorovanie v priebehu maximálne 15 minút, umožňuje sieti LCO rýchlo reagovať na nové ciele. Následná diskusia o povahe objektu a platnosti upozornenia a odporúčania na pokračovanie alebo zastavenie pozorovaní sa zatiaľ uskutočňuje prostredníctvom bežnej e-mailovej konverzácie. Vzniká tak priestor pre ďalšiu automatizáciu a zrýchlenie procesu bez spomalenia konverzáciou obsluhy, čo môže byť rozhodujúce v prípade náhlej kritickej situácie, akou je napríklad približovanie nebezpečného telesa zo smeru od Slnka.

Štatistika vykonaných pozorovaní v rámci siete LCO ukazuje, že ročne sa uskutoční približne 9 800 meraní, z čoho 23 percent sú pozorovania objektov potvrdených ako NEO. V procese sledovania boli náhodne objavené aj mimoriadne slabé objekty až 23. magnitúdy, čo ukazuje potenciál metrovej siete pre sledovanie NEO. Doterajšie výsledky potvrdzujú, že projekt Observatórium Las Cumbres sa stáva mocným nástrojom na štúdium všetkých druhov objektov Slnečnej sústavy.

(af)

O autorovi

Ján Svoreň

Ján Svoreň | externý autor

doc. RNDr. Ján Svoreň, DrSc.

  • V rokoch 1967 až 1972 vyštudoval astronómiu a geofyziku na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave.
  • Od roku 1981 je vedeckým pracovníkom Astronomického ústavu Slovenskej akadémie vied v Tatranskej Lomnici. Venuje sa výskumu medziplanetárnej hmoty, predovšetkým komét a meteorov.
  • V roku 2016 získal Cenu ministra školstva, vedy, výskumu a športu SR za vedu a techniku v kategórii Popularizátor vedy.
  • V roku 2002 pomenovala Medzinárodná astronomická únia asteroid 1999 TE6 jeho menom – Svoreň.
  • Doposiaľ publikoval vyše 280 vedeckých a odborných publikácií.
  • Od roku 2002 je predsedom Vedeckého kolégia Slovenskej akadémie vied pre vedy o Zemi a vesmíre.
  • Je členom Medzinárodnej astronomickej únie aj Slovenskej astronomickej spoločnosti pri SAV.

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky