Spuntando nelle ombre cosmiche: i telescopi BlackGEM si uniscono alla caccia alle onde gravitazionali.

L'array BlackGEM, composto da tre nuovi telescopi situati presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO, ha avviato le operazioni. Questa fotografia mostra le tre cupole aperte dei telescopi BlackGEM sotto un cielo notturno spettacolare a La Silla. Gli altri telescopi dell'osservatorio sono visibili sullo sfondo. Credit: S. Bloemen (Università Radboud)/ESO

L'array BlackGEM, un sistema di tre nuovi telescopi situati presso l'Osservatorio La Silla dell'European Southern Observatory (ESO), ha avviato le operazioni per rilevare le onde gravitazionali causate da eventi cosmici come la fusione di buchi neri e stelle di neutroni.

A differenza dei rilevatori come LIGO e il Virgo Interferometer, BlackGEM può localizzare con precisione questi fenomeni astronomici utilizzando la luce visibile, migliorando la nostra comprensione dei loro processi, compresa la formazione di elementi pesanti come oro e platino.

L'array BlackGEM, composto da tre nuovi telescopi situati presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO, ha avviato le operazioni. I telescopi scandiranno il cielo meridionale per individuare gli eventi cosmici che producono le onde gravitazionali, come le fusioni di stelle di neutroni e buchi neri.

Alcuni eventi catastrofici nell'Universo, come la collisione di buchi neri o stelle di neutroni, creano onde gravitazionali, ovvero increspature nella struttura dello spazio e del tempo. Osservatori come il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) e il Virgo Interferometer sono progettati per rilevare queste increspature. Tuttavia, non sono in grado di individuare precisamente la loro origine né di vedere la luce transitoria che deriva dalla collisione tra stelle di neutroni e buchi neri. BlackGEM è dedicato alla scansione rapida di grandi aree del cielo per individuare con precisione le fonti di onde gravitazionali utilizzando la luce visibile.

Questa ripresa aerea, scattata presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO, mostra in primo piano le cupole aperte dell'array BlackGEM. Al loro interno sono visibili i tre telescopi da 65 centimetri che costituiscono l'array. Credit: ESO

"Con BlackGEM puntiamo a ampliare lo studio degli eventi cosmici con onde gravitazionali e luce visibile", afferma Paul Groot dell'Università Radboud nei Paesi Bassi, responsabile del progetto. "La combinazione dei due elementi ci consente di apprendere molto di più su questi eventi rispetto all'utilizzo di uno solo dei due."

Rilevando sia le onde gravitazionali che le loro controparti visibili, gli astronomi possono confermare la natura delle fonti di onde gravitazionali e determinarne le precise posizioni. L'utilizzo della luce visibile consente anche di osservare dettagliatamente i processi che avvengono in queste fusioni, come la formazione di elementi pesanti come oro e platino.

In questa immagine sono visibili i tre telescopi dell'array BlackGEM presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO in Cile. I telescopi possono esaminare contemporaneamente diverse aree del cielo. La collaborazione mira inoltre a espandere l'array a 15 telescopi, migliorando ulteriormente la sua capacità di scansione. BlackGEM è ospitato all'Osservatorio La Silla dell'ESO in Cile, diventando così il primo array di questo tipo nell'emisfero meridionale.

In questa fotografia è visibile un telescopio BlackGEM all'interno della sua cupola. L'array BlackGEM, composto da tre telescopi da 65 centimetri, si trova presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO. Credit: ESO

"Nonostante lo specchio primario modesto da 65 centimetri, riusciamo a raggiungere una profondità simile a progetti con specchi molto più grandi, sfruttando le eccellenti condizioni di osservazione a La Silla", afferma Groot.

Una volta che BlackGEM individua con precisione una fonte di onde gravitazionali, telescopi più grandi come il Very Large Telescope dell'ESO o il futuro Extremely Large Telescope dell'ESO possono eseguire osservazioni dettagliate di follow-up, che contribuiranno a far luce su alcuni degli eventi più estremi del cosmo.

In questa immagine notturna sono visibili i tre telescopi dell'array BlackGEM presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO in Cile. Le Nubi Magellani Grande e Piccola sono visibili appena sopra i telescopi. L'array BlackGEM può rapidamente scansionare grandi aree del cielo per individuare una fonte che ha emesso onde gravitazionali rilevate da LIGO e Virgo. Credit: ESO

In addition to its search for the optical counterparts to gravitational waves, BlackGEM will also perform surveys of the southern sky. Its operations are fully automated, meaning the array can quickly find and observe ‘transient’ astronomical events, which appear suddenly and quickly fade out of view. This will give astronomers deeper insight into short-lived astronomical phenomena such as supernovae, the huge explosions that mark the end of a massive star’s life.

“Thanks to BlackGEM, La Silla now has the potential to become a major contributor to transient research,” says Ivo Saviane, site manager at ESO’s La Silla Observatory. “We expect to see many outstanding results contributed by this project, which will expand the reach of the site for both the scientific community and the public at large.”

This montage of drone and stationary footage shows the three telescopes of the BlackGEM array at ESO’s La Silla Observatory in Chile. This site lies at an altitude of 2400 meters in the Atacama Desert and gives astronomers pristine observing conditions. The BlackGEM array can quickly scan large areas of the sky to find a source that has emitted gravitational waves detected by LIGO and Virgo. The telescopes were built by a consortium of universities: the Netherlands Research School for Astronomy, KU Leuven in Belgium and Radboud University. Credit: ESO

The BlackGEM consortium comprises: NOVA (Netherlands Research School for Astronomy, the national Dutch alliance in astronomy between the University of Amsterdam, University of Groningen, Leiden University, and Radboud University); Radboud University, the Netherlands; KU Leuven, Belgium; the Weizmann Institute, the Hebrew University of Jerusalem and Tel Aviv University, Israel; the University of Manchester and the Armagh Observatory and Planetarium, UK; Texas Tech University, the University of California at Davis and the Las Cumbres Observatory, USA; the University of Potsdam, Germany; the Danish Technical University, Denmark; the University of Barcelona, Spain; and the University of Valparaíso, Chile.