Pan-GWIAZDKI - Pan-STARRS

Pan-STARRS

Logo Pan-STARRS
Typ ankiety	przegląd astronomiczny , teleskop
Współrzędne	20°42′26″N 156°15′21″W / 20,707333°N 156,255764°W / 20.707333; -156,255764 Współrzędne: 20°42′26″N 156°15′21″W / 20,707333°N 156,255764°W / 20.707333; -156,255764
Kod Obserwatorium	F51
Stronie internetowej	pswww .ifa .hawaje .edu /pswww /
Powiązane multimedia na Wikimedia Commons
[ edytuj na Wikidanych ]

Panoramic Survey Telescope oraz System Szybkiego Reagowania ( Pan-STARRS1 ; obs kod. : F51 i Pan-STARRS2 obs kod. F52 ) z siedzibą w Haleakala Observatory , Hawaii, USA, składa się z astronomicznych kamer , teleskopów i obliczeniowej obiektu, który jest geodezja niebo dla poruszających się lub zmiennych obiektów w sposób ciągły, a także produkując dokładną astrometrię i fotometrię już wykrytych obiektów. W styczniu 2019 r. ogłoszono drugą publikację danych Pan-STARRS. Przy 1,6 petabajtów jest to największa ilość danych astronomicznych, jakie kiedykolwiek opublikowano.

Opis

Liczba NEO wykrytych przez różne projekty:

LINIOWY   SCHLUDNY   Obserwacja kosmiczna   LONEOS

CSS   Pan-STARRS   NOWOŚĆ   inny

Projekt Pan-STARRS powstał we współpracy między Instytutem Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego , laboratorium MIT Lincoln , Maui High Performance Computing Center i Science Applications International Corporation . Budowa teleskopu została sfinansowana przez Siły Powietrzne USA .

Wykrywając różnice w porównaniu z poprzednimi obserwacjami tych samych obszarów nieba, Pan-STARRS odkrywa wiele nowych asteroid , komet , gwiazd zmiennych , supernowych i innych obiektów niebieskich. Jego główną misją jest teraz wykrywanie obiektów bliskich Ziemi, które zagrażają zderzeniom, i oczekuje się, że stworzy bazę danych wszystkich obiektów widocznych z Hawajów (trzy czwarte całego nieba) o jasności do 24 magnitudo. finansowane w dużej mierze przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych za pośrednictwem ich laboratoriów badawczych. Dodatkowe fundusze na ukończenie Pan-STARRS2 pochodziły z Programu Obserwacji Obiektów Bliskiego Ziemi NASA . Większość środków finansowych wykorzystywanych obecnie do obsługi teleskopów Pan-STARRS pochodzi z Programu Obserwacji Obiektów Bliskiego Ziemi NASA . Przegląd Pan-STARRS NEO przeszukuje całe niebo na północ od deklinacji -47,5.

Pierwszy teleskop Pan-STARRS (PS1) znajduje się na szczycie Haleakala na Maui , Hawaii , i poszedł online dnia 6 grudnia 2008 pod administracją University of Hawaii . PS1 rozpoczęło pełnoetatowe obserwacje naukowe 13 maja 2010 r., a misja naukowa PS1 trwała do marca 2014 r. Działania były finansowane przez PS1 Science Consortium, PS1SC, konsorcjum obejmujące Towarzystwo Maxa Plancka w Niemczech, Narodowy Centralny Uniwersytet na Tajwanie, Edynburg , Uniwersytety Durham i Queen's w Belfaście w Wielkiej Brytanii oraz uniwersytety Johns Hopkins i Harvard w Stanach Zjednoczonych oraz Global Telescope Network Obserwatorium Las Cumbres . Obserwacje konsorcjum dla całego nieba (widocznego z Hawajów) zostały zakończone w kwietniu 2014 roku.

Po ukończeniu PS1, projekt Pan-STARRS skupił się na zbudowaniu Pan-STARRS 2 (PS2), dla którego pierwsze światło osiągnięto w 2013 roku, z pełnymi operacjami naukowymi zaplanowanymi na 2014 rok, a następnie pełną gamą czterech teleskopów, czasami nazywanych PS4. Skompletowanie zestawu czterech teleskopów szacuje się na łączny koszt całej tablicy w wysokości 100 mln USD.

W połowie 2014 roku Pan-STARRS 2 był w trakcie rozruchu. W związku z poważnymi problemami z finansowaniem nie istniały jasne ramy czasowe dla dodatkowych teleskopów poza drugim. W marcu 2018 roku Pan-STARRS 2 został uznany przez Minor Planet Center za odkrycie potencjalnie niebezpiecznej asteroidy Apollo (515767) 2015 JA ₂ , jej pierwszego odkrycia małej planety w Haleakala 13 maja 2015 roku.

Instrumenty

Pan-STARRS obecnie (2018) składa się z dwóch 1,8- metrowych teleskopów Ritchey-Chrétien znajdujących się w Haleakala na Hawajach .

Pierwszy teleskop PS1 ujrzał pierwsze światło za pomocą kamery o niskiej rozdzielczości w czerwcu 2006 roku. Teleskop ma pole widzenia 3°, które jest niezwykle duże jak na teleskopy tej wielkości i jest wyposażony w największą kamerę cyfrową, jaką kiedykolwiek zbudowano, rejestrując prawie 1,4 miliarda pikseli na obraz. Płaszczyzna ogniskowa ma 60 oddzielnie zamontowanych, ciasno upakowanych matryc CCD, ułożonych w macierz 8 × 8. Pozycje narożne nie są wypełnione, ponieważ optyka nie oświetla narożników. Każde urządzenie CCD, zwane Orthogonal Transfer Array (OTA), ma 4800 × 4800 pikseli, podzielonych na 64 komórki, każda o wymiarach 600 × 600 pikseli. Ten gigapikselowy aparat lub „GPC” ujrzał pierwsze światło 22 sierpnia 2007 roku, obrazując Galaktykę Andromedy .

Po początkowych trudnościach technicznych, które zostały później w większości rozwiązane, PS1 rozpoczęło pełną działalność 13 maja 2010 r. Nick Kaiser , główny badacz projektu Pan-STARRS, podsumował to, mówiąc: „PS1 zbiera dane naukowej jakości przez sześć miesięcy, ale teraz robimy to od zmierzchu do świtu każdej nocy. Obrazy PS1 pozostają jednak nieco mniej ostre niż początkowo planowano, co znacząco wpływa na niektóre naukowe zastosowania danych.

Każdy obraz wymaga około 2 gigabajtów pamięci, a czas naświetlania wyniesie od 30 do 60 sekund (wystarczająco dobry, aby zarejestrować obiekty o pozornej wielkości 22), z dodatkową minutą wykorzystaną do przetwarzania komputerowego. Ponieważ zdjęcia są wykonywane w sposób ciągły, co noc PS1 gromadzi około 10 terabajtów danych. Porównanie z bazą danych znanych, niezmiennych obiektów, skompilowaną z wcześniejszych obserwacji, da interesujące obiekty: wszystko, co zmieniło jasność i/lub położenie z jakiegokolwiek powodu. 30 czerwca 2010 roku University of Hawaii w Honolulu otrzymał 8,4 miliona dolarów modyfikacji kontraktu w ramach wieloletniego programu PanSTARRS na opracowanie i wdrożenie systemu zarządzania danymi teleskopu dla projektu.

Bardzo duże pole widzenia teleskopów i krótkie czasy naświetlania umożliwiają obrazowanie około 6000 stopni kwadratowych nieba każdej nocy. Całe niebo jest 4π steradianami , czyli 4π × (180/π) ² ≈ 41 253,0 stopni kwadratowych, z czego około 30 000 stopni kwadratowych jest widocznych z Hawajów, co oznacza, że ​​całe niebo można zobrazować w ciągu 40 godzin (lub około 10 godzin na dobę przez cztery dni). Biorąc pod uwagę potrzebę unikania okresów, kiedy Księżyc jest jasny, oznacza to, że obszar odpowiadający całemu niebu będzie badany cztery razy w miesiącu, co jest całkowicie bezprecedensowe. Pod koniec swojej początkowej trzyletniej misji w kwietniu 2014 r. PS1 wykonało 12 zdjęć nieba w każdym z 5 filtrów („g”, „r”, „i”, „z” i „y”).

Nauka

Asteroida 469219 Kamoʻoalewa ma orbitę wokół Słońca, dzięki czemu jest stałym towarzyszem Ziemi. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Pan-STARRS jest obecnie w większości finansowany z grantu z programu NASA Near Earth Object Observations. Dlatego spędza 90% czasu obserwacji na dedykowanych poszukiwaniach obiektów bliskich Ziemi.

Systematyczne badanie całego nieba w sposób ciągły jest bezprecedensowym projektem i oczekuje się, że doprowadzi do znacznie większej liczby odkryć różnego rodzaju ciał niebieskich. Na przykład, obecne badanie prowadzi asteroida odkryciu montażu Lemmon badanie , osiąga pozorną wielkość od 22 V . Pan-STARRS słabnie o około jedną wielkość i pokryje całe niebo widoczne z Hawajów. Trwający przegląd uzupełni również wysiłki związane z mapowaniem nieba w podczerwieni za pomocą teleskopu orbitalnego NASA WISE , a wyniki jednego przeglądu uzupełniają i rozszerzają drugi.

Druga publikacja danych, Pan-STARRS DR2, ogłoszona w styczniu 2019 r., to największa ilość danych astronomicznych, jakie kiedykolwiek opublikowano. Przy ponad 1,6 petabajtach obrazów jest to odpowiednik 30 000-krotności zawartości tekstowej Wikipedii. Dane znajdują się w Archiwum Mikulskiego dla Kosmicznych Teleskopów (MAST).

Ograniczenia wojskowe

Według Defence Industry Daily, w ankiecie PS1 nałożono znaczne ograniczenia, aby uniknąć rejestrowania wrażliwych obiektów. Oprogramowanie do wykrywania smug (znane jako „Magic”) zostało użyte do cenzurowania pikseli zawierających informacje o satelitach na obrazie. Wczesne wersje tego oprogramowania były niedojrzałe, pozostawiając współczynnik wypełnienia 68% pełnego pola widzenia (co obejmuje przerwy między detektorami), ale do marca 2010 r. poprawiło się to do 76%, co stanowi niewielką redukcję z około 80% do dyspozycji. Pod koniec 2011 roku USAF całkowicie wyeliminowały wymóg maskowania (dla wszystkich obrazów, przeszłych i przyszłych). W ten sposób, z wyjątkiem kilku niedziałających komórek OTA, można wykorzystać całe pole widzenia.

Układ Słoneczny

Dezintegracja komety pasa głównego P/2013 R3 obserwowana przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a (6 marca 2014).

Oprócz dużej liczby oczekiwanych odkryć w pasie asteroid , Pan-STARRS ma wykryć co najmniej 100 000 trojanów Jowisza (w porównaniu z 2900 znanymi na koniec 2008 r.); co najmniej 20 000 obiektów pasa Kuipera (w porównaniu do 800 znanych z połowy 2005 r.); tysiące asteroid trojańskich Saturna, Urana i Neptuna (obecnie znanych jest osiem trojanów Neptuna , żaden dla Saturna i jeden dla Urana); oraz duża liczba centaurów i komet .

Oprócz znacznego zwiększenia liczby znanych obiektów Układu Słonecznego, Pan-STARRS usunie lub złagodzi błąd obserwacyjny nieodłączny w wielu bieżących przeglądach. Na przykład, wśród obecnie znanych obiektów istnieje odchylenie faworyzujące niskie nachylenie orbity , a zatem obiekt taki jak Makemake do niedawna umykał wykryciu pomimo jasnej jasności pozornej 17 magnitudo, która jest niewiele słabsza niż Pluton . Ponadto wśród obecnie znanych komet istnieje tendencja faworyzująca komety o krótkich odległościach peryhelium . Zmniejszenie skutków tego błędu obserwacyjnego umożliwi pełniejszy obraz dynamiki Układu Słonecznego. Na przykład oczekuje się, że liczba trojanów Jowisza większych niż 1 km może w rzeczywistości odpowiadać liczbie obiektów pasa planetoid, chociaż obecnie znana populacja tych ostatnich jest o kilka rzędów wielkości większa. Dane Pan-STARRS elegancko uzupełnią badanie WISE (podczerwień). Obrazy w podczerwieni wykonane w ramach projektu WISE pozwolą na oszacowanie wielkości obiektów asteroid i trojanów śledzonych przez dłuższy czas przez Pan-STARRS.

W 2017 roku Pan-STARRS wykrył pierwszy znany obiekt międzygwiezdny , 1I/2017 U1 'Oumuamua , przechodzący przez Układ Słoneczny. Podczas formowania się układu planetarnego uważa się, że w wyniku oddziaływań grawitacyjnych z planetami wyrzucana jest bardzo duża liczba obiektów (aż 10 ¹³ takich obiektów w przypadku Układu Słonecznego). Obiekty wyrzucone z układów planetarnych innych gwiazd mogą prawdopodobnie znajdować się w całej Drodze Mlecznej, a niektóre mogą przejść przez Układ Słoneczny.

Pan-STARRS może wykryć kolizje z udziałem małych asteroid. Są one dość rzadkie i nie zostały jeszcze zaobserwowane, ale przy dramatycznym wzroście liczby odkrytych planetoid oczekuje się ze względów statystycznych, że mogą być obserwowane niektóre zdarzenia kolizyjne.

W listopadzie 2019 r. przegląd zdjęć z Pan-STARRS ujawnił, że teleskop uchwycił rozpad planetoidy P/2016 G1 . Asteroida o długości 1300 stóp (400 m) została uderzona przez mniejszy obiekt i stopniowo rozpadła się. Astronomowie spekulują, że obiekt, który uderzył w asteroidę, mógł ważyć zaledwie 1 kilogram (2,2 funta), poruszając się z prędkością 11 000 mil na godzinę (18 000 km/h).

Poza Układem Słonecznym

Oczekuje się, że Pan-STARRS odkryje niezwykle dużą liczbę gwiazd zmiennych , w tym takie gwiazdy w innych pobliskich galaktykach ; może to doprowadzić do odkrycia nieznanych wcześniej galaktyk karłowatych . Odkrywając liczne zmienne cefeid i zaćmieniowe gwiazdy podwójne , pomoże to z większą precyzją określić odległości do pobliskich galaktyk. Oczekuje się, że wiele odkryć typu Ia supernowych w innych galaktykach, które są ważne w nauce efekty ciemnej energii , a także poświaty optyczne wybuchów promieniowania gamma .

Ponieważ bardzo młode gwiazdy (takie jak gwiazdy T Tauri ) są zwykle zmienne, Pan-STARRS powinien odkryć wiele z nich i lepiej je zrozumieć. Oczekuje się również, że Pan-STARRS może odkryć wiele planet pozasłonecznych , obserwując ich tranzyty przez ich gwiazdy macierzyste, a także zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego .

Pan-STARRS zmierzy również ruch własny i paralaksę, dzięki czemu powinien odkryć wiele brązowych karłów , białych karłów i innych pobliskich słabych obiektów, a także powinien być w stanie przeprowadzić pełny spis wszystkich gwiazd w promieniu 100 parseków od Słońca . Wcześniejsze badania ruchu własnego i paralaksy często nie wykrywały słabych obiektów, takich jak niedawno odkryta gwiazda Teegarden , które są zbyt słabe dla projektów takich jak Hipparcos .

Ponadto, identyfikując gwiazdy z dużą paralaksą, ale bardzo małym ruchem własnym do dalszych pomiarów prędkości radialnych , Pan-STARRS może nawet pozwolić na wykrycie hipotetycznych obiektów typu Nemezis, jeśli takie rzeczywiście istnieją.

Wybrane odkrycia

Zobacz też

• C/2014 G3
• Obserwatorium Vera C. Rubin
• Lista projektów obserwacji obiektów bliskich Ziemi
• Zakład przejściowy Zwicky

Uwagi

Bibliografia

Linki zewnętrzne

• Strona internetowa konsorcjum naukowego PS1
• Strona główna archiwum danych Pan-STARRS1
• Projekt Pan-STARRS i zewnętrzny układ słoneczny
• Nowy teleskop będzie polował na niebezpieczne asteroidy. NS 2006
• Największy na świecie aparat cyfrowy, który dołączy do poszukiwań asteroid
• Czy istnieje Planeta X?
• Wczesne ostrzeganie o niebezpiecznych asteroidach i kometach