p Uma nova câmera robótica com a capacidade de capturar centenas de milhares de estrelas e galáxias em uma única foto tirou sua primeira imagem do céu - um evento que os astrônomos chamam de "primeira luz". A câmera é a peça central de um novo projeto automatizado de levantamento do céu chamado Zwicky Transient Facility (ZTF), baseado no Observatório Palomar da Caltech, perto de San Diego, Califórnia. p Como parceiros no esforço da ZTF, Astrônomos da Universidade de Maryland fizeram contribuições importantes para o planejamento e desenho do projeto de pesquisa. A participação do UMD na ZTF é facilitada pelo Joint Space-Science Institute, uma parceria entre a UMD e o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

p Toda noite, A câmera da ZTF fará a varredura de uma grande faixa do céu do norte, descobrir objetos e eventos que variam em brilho ao longo do tempo, conhecidos coletivamente como transitórios. Os alvos da pesquisa incluirão supernovas explosivas, buracos negros famintos, e arremessando asteróides e cometas.

p "A pesquisa ZTF será transformadora para o estudo de buracos negros supermassivos banqueteando-se com estrelas no centro das galáxias, "disse Suvi Gezari, professor assistente de astronomia na UMD e membro do Joint Space-Science Institute, cuja pesquisa se concentra na astronomia no domínio do tempo. "O momento desses eventos, conhecidos como eventos de interrupção das marés, pode ser usado para restringir a massa e a rotação dos buracos negros. Os dados da ZTF também podem oferecer um raro, vislumbre em tempo real da formação de um disco de acreção - e possivelmente de jatos relativísticos - em torno de um buraco negro supermassivo. "

p De 2009 a 2017, Predecessor da ZTF, a Palomar Transient Factory (PTF), pegou o piscar e o brilho de objetos transitórios no céu. O projeto aproveitou os três telescópios do Observatório Palomar - o telescópio Samuel Oschin automatizado de 48 polegadas, o telescópio automatizado de 60 polegadas e o telescópio Hale de 200 polegadas.

p Durante as pesquisas do PTF, o telescópio Oschin atuou como o mecanismo de descoberta, então o telescópio de 60 polegadas acompanhou os alvos, coleta de informações sobre suas identidades. De lá, astrônomos usaram o telescópio Hale, o W.M. Observatório Keck no Havaí, ou o telescópio Discovery Channel no Arizona para ampliar os vários fenômenos cósmicos que animam nossos céus noturnos.

p A pesquisa ZTF é a sequência poderosa do PTF. É o nome do primeiro astrofísico da Caltech, Fritz Zwicky, que descobriu 120 supernovas em sua vida. Instalado recentemente no Telescópio Oschin, A nova câmera de levantamento da ZTF pode captar sete vezes mais céu em uma única imagem do que sua antecessora. Na resolução máxima, cada imagem de câmera ZTF tem 24, 000 por 24, 000 pixels - tão grandes que as imagens são difíceis de exibir em uma tela normal de computador.

p Adicionalmente, A eletrônica atualizada da ZTF e os sistemas de acionamento do telescópio permitem que a câmera faça mais do que o dobro de exposições todas as noites. Os astrônomos não serão apenas capazes de descobrir objetos mais transitórios, eles também serão capazes de capturar mais recursos efêmeros que aparecem e desaparecem rapidamente.

p "Há muita atividade acontecendo em nossos céus noturnos, "disse Srinivas (Shri) Kulkarni, o investigador principal da ZTF e o professor de astronomia e ciências planetárias George Ellery Hale da Caltech. "Na verdade, todo segundo, em algum lugar do universo, há uma supernova explodindo. Claro, não podemos ver todos, mas com ZTF veremos até dezenas de milhares de transientes explosivos todos os anos durante os três anos de vida do projeto. "

p As imagens da ZTF serão ajustadas, limpo e calibrado no IPAC, Astronomia e data center da Caltech. O software pesquisará a enxurrada de dados ZTF em busca de fontes de luz - em particular aquelas que mudam ou se movem. Esses dados serão divulgados para toda a comunidade astronômica, tanto para pesquisa quanto para educação.

p "Os dados da ZTF representam uma grande oportunidade para os alunos aqui na UMD, porque grandes programas de pesquisa como o ZTF desempenharão um grande papel no futuro da astronomia, "disse Melissa Hayes-Gehrke, professor principal e diretor de graduação em astronomia da UMD. Hayes-Gehrke liderou esforços para desenvolver materiais educacionais que fazem uso de dados de PTF e ZTF. "É fantástico receber os alunos no andar térreo. Os astrônomos estarão explorando esses dados nos próximos anos, portanto, este é um passo importante para ajudar a preparar os alunos para uma carreira em pesquisa. "

p A nova imagem de primeira luz da ZTF é uma amostra do que está por vir. Ele mostra a grande escala das imagens e destaca a turbulenta nebulosa formadora de estrelas conhecida como Órion.

p Os astrônomos estão entusiasmados com as descobertas inesperadas que o ZTF provavelmente produzirá. Uma das maiores descobertas do PTF veio em 2011, quando pegou uma supernova, chamado PTF11kly, poucas horas depois de explodir. A pesquisa ZTF vai expandir ainda mais o conhecimento dos astrônomos sobre uma série de objetos cósmicos, incluindo jovens supernovas, planetas ao redor de estrelas jovens, sistemas estelares binários exóticos e cometas e asteróides próximos da Terra.

p "Estou muito animado com o potencial da ZTF de detectar explosões de cometas interessantes. Sabemos que acontecem, apenas não sabemos com que freqüência. Muitos são capturados por astrônomos amadores, "disse Dennis Bodewits, um cientista de pesquisa associado em astronomia da UMD que se especializou em pesquisa de cometas. "Isso vai mudar com a ZTF, que pegará entre 30 a 50 cometas toda vez que varrer todo o céu. Os cometas são encontrados em todo o céu, então estamos interessados ​​em ver o maior número possível, com o máximo de detalhes possível. "

p A pesquisa ZTF também contribuirá para o campo florescente da astrofísica multi-mensageiro. Em termos gerais, esta é a busca por contrapartes ópticas para eventos transientes extremos vistos com outros instrumentos que detectam sinais diferentes, ou mensageiros. Os exemplos incluem eventos de ondas gravitacionais observados pelo Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) e o detector de Virgo; eventos de neutrino observados pelo Observatório de Neutrinos do Pólo Sul IceCube; e rajadas de raios gama vistas pelo Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA e pela missão Swift Gamma-ray Burst.

p "O que mais me entusiasma na ZTF é o enorme campo de visão que ela abrirá para conectar transientes ópticos com eventos extremos, "disse Julie McEnery, Cientista do projeto Fermi no Goddard Space Flight Center da NASA, professor associado adjunto de física da UMD e co-diretor do Joint Space-Science Institute. "Para futuros eventos de ondas gravitacionais de LIGO e Virgem, teremos uma grande região do céu para pesquisar. Os eventos de neutrino e as explosões de raios gama também não são bem localizados. A pesquisa da ZTF nos permitirá conectar o universo óptico a todos esses três fenômenos extremos. "

p A fase de pesquisa científica da ZTF está programada para começar em fevereiro de 2018. O projeto será concluído até o final de 2020. No futuro, pesquisas ainda maiores serão baseadas nas varreduras rápidas do céu da ZTF, como o próximo Large Synoptic Survey Telescope (LSST), programado para estar operacional em 2023.