De resultaten komen binnen van Caltech's nieuwste state-of-the-art sky-surveying camera, die in maart 2018 in gebruik werd genomen bij het Palomar Observatory, de Zwicky Transient Facility genaamd, of ZTF, het nieuwe instrument heeft tot nu toe 50 kleine asteroïden in de buurt van de aarde ontdekt en meer dan 1, 100 supernova's, en het heeft meer dan 1 miljard sterren waargenomen in het Melkwegstelsel. Een van de nabije-aarde-asteroïden ontdekt door ZTF, genaamd 2019 AQ3, heeft een omlooptijd van slechts 165 dagen, het kortst bekende "jaar" voor een asteroïde.

"Het is een overvloed aan resultaten, " zegt Shri Kulkarni, de hoofdonderzoeker van ZTF en de George Ellery Hale Professor of Astronomy and Planetary Science aan Caltech. Onlangs, verschillende nieuwe artikelen over vroege resultaten en technische specificaties voor ZTF werden geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Publicaties van de Astronomical Society of the Pacific . "We zijn in de lucht en leveren gegevens aan de astronomische gemeenschap. Astronomen krijgen energie."

ZTF gebruikt de 48-inch Samuel Oschin-telescoop in Palomar om de noordelijke hemel te onderzoeken op alles wat explodeert, beweegt, of veranderingen in helderheid. Omdat de ZTF-camera 240 keer zo groot is als de volle maan in een enkel nachthemelbeeld, het is het ontdekken van de meest vluchtige, of van korte duur, van kosmische gebeurtenissen, die voorheen niet te vangen waren.

"ZTF onderzoekt elke drie nachten de hele noordelijke hemel, " zegt Kulkarni. "Het ontdekt al een paar supernova's per nacht, en we verwachten dat dat percentage omhoog gaat."

De kosten om ZTF te ontwikkelen en te runnen bedragen ongeveer $24 miljoen, met ongeveer $ 11 miljoen van de financiering afkomstig van de Amerikaanse overheid via de National Science Foundation (NSF) en de rest afkomstig van een internationale samenwerking van partners. Extra steun komt van de Heising-Simons Foundation, samen met Caltech zelf.

"De start van routinematige operaties van ZTF markeert een nieuw tijdperk in ons vermogen om de nachtelijke en uurlijkse veranderingen in het universum vast te leggen, " zegt Anne Kinney, NSF adjunct-directeur voor wiskundige en natuurwetenschappen. "Ze registreren nu realtime gebeurtenissen van verre supernova's tot nabijgelegen asteroïden en zijn klaar om de gewelddadige fusies en explosies te ontdekken die zwaartekrachtgolfgebeurtenissen genereren."

Omdat bijna de helft van ZTF wordt betaald door de Amerikaanse overheid, bijna de helft van zijn waarnemingen wordt in bijna realtime openbaar gedeeld met de astronomiegemeenschap. Bij variatie, of van voorbijgaande aard, objecten worden gedetecteerd, een automatisch waarschuwingssysteem wordt geactiveerd, het versturen van berichten naar astronomen, die vervolgens met andere telescopen snel opvallende objecten opvolgen, inclusief de 60-inch en 200-inch Hale-telescopen in Palomar. Een door NSF gefinancierd programma genaamd GROWTH, met 18 internationale observatoria op het noordelijk halfrond, volgt ook de ZTF-waarschuwingen op.

Alle gegevens van de ZTF-camera worden verzonden via een microgolfnetwerk beheerd door UC San Diego naar IPAC, een astronomiecentrum bij Caltech dat elke nacht tot 4 terabyte aan gegevens verwerkt en archiveert. "Dit is de eerste keer dat IPAC realtime waarschuwingen heeft gegenereerd uit een enquête en de eerste keer dat een enquête tot honderdduizenden waarschuwingen per nacht openbaar heeft gemaakt, " zegt George Helou, ZTF mede-onderzoeker en uitvoerend directeur van IPAC. uiteindelijk, de gedetailleerde gegevens worden via IPAC ook beschikbaar gesteld aan astronomen over de hele wereld.

"Het duurt slechts 10 tot 20 minuten vanaf het moment dat een voorbijgaande waarneming wordt gedaan tot het moment dat het alarm afgaat, " zegt Matthew Graham, de ZTF-projectwetenschapper bij Caltech. Graham is gespecialiseerd in "big data, " en specifiek hoe je grote stromen astronomische gegevens moet verwerken en verwerken. "Het is alsof je een grote redactiekamer runt. We hebben nog nooit op deze schaal geopereerd, en het verwerken van alle gegevens is een hele prestatie, " hij zegt.

Ontdekkingen van ZTF tot nu toe omvatten niet alleen nieuwe supernova's, dubbelsterren, en asteroïden, maar twee zwarte gaten betrapten verscheurende sterren. Als sterren te dicht bij zwarte gaten dwalen, ze kunnen "getijde verstoord" worden door de zwaartekracht van het zwarte gat en in de vergetelheid worden uitgerekt. Graham zegt dat hij en het team dat aan de gegevens over getijdenverstoringen werkt, onder leiding van Suvi Gezari van de Universiteit van Maryland, kreeg genoeg van het verwijzen naar de technische namen voor de objecten, bestaande uit lange reeksen getallen. "We hebben besloten om ze Ned Stark en Jon Snow te noemen, na Game of Thrones-personages, " hij zegt.

ZTF ving ook twee nabije-aarde asteroïden, 2018 NX en 2018 NW, die door de aarde raasde op afstanden van slechts 72, 000 mijl en 76, 000 mijl afstand, respectievelijk, of ongeveer een derde van de afstand tussen de aarde en de maan. Deze ontdekkingen werden mogelijk gemaakt door het door NSF gefinancierde GROWTH-programma.

Op 4 januari, 2019, ZTF ving de bijna-aarde asteroïde 2019 AQ3. "Dit is een van de grootste asteroïden met een baan volledig binnen de baan van de aarde - een zeer zeldzame soort, " zegt Quanzhi Ye, een postdoctoraal onderzoeker bij IPAC die de asteroïde voor het eerst zag in de ZTF-gegevens.

Tom Prins, een van de mede-onderzoekers van ZTF en de Ira S. Bowen Professor of Physics aan Caltech, zegt dat het instrument bijzonder bedreven is in het identificeren van nieuwe bronnen van zwaartekrachtgolven - in het bijzonder, paren compacte sterren zoals witte dwergen - die zullen worden waargenomen met toekomstige zwaartekrachtgolfdetectoren in de ruimte.

"Omdat we zo vaak zo veel lucht bedekken, we kunnen deze zeldzame exotische binaire systemen vinden die twee witte dwergsterren bevatten, elk ongeveer zo groot als de aarde, maar ongeveer de helft van de massa van onze zon. Er wordt voorspeld dat hun banen kleiner en kleiner zullen worden vanwege het verlies van energie als gevolg van zwaartekrachtsgolven."

ZTF legt ook de basis voor de toekomstige door NSF gefinancierde Large Synoptic Survey Telescope (LSST), welke zal, bij elke blootstelling, scan een luchtvolume dat 13 keer groter is dan dat gescand door ZTF. LSST zal naar verwachting in 2022 van start gaan.

"Dezelfde waarschuwingstechnieken die ZTF ontwikkelt voor internationale netwerken van observatoria om hun bevindingen op te volgen, zullen worden toegepast op LSST wanneer het zich bij de zoektocht voegt, ' zegt Kinney.

De nieuwste ZTF-papers zijn:"The Zwicky Transient Facility:System Overview, Uitvoering, en eerste resultaten, " onder leiding van Eric Bellm van de Universiteit van Washington; "De Zwicky Transient Facility:wetenschappelijke doelstellingen, " onder leiding van Graham; "De Zwicky Transient Facility:gegevensverwerking, Producten, en Archief, " onder leiding van Frank Masci van IPAC; "Machine Learning voor de ZTF, " geleid door Ashish Mahabal van Caltech; "Het Zwicky Transient Facility Alert Distribution System, " geleid door Maria Patterson van de Universiteit van Washington; "The GROWTH Marshal:A Dynamic Science Portal for Time-domain Astronomy, " geleid door Mansi Kasliwal van Caltech; en "Een morfologisch classificatiemodel om onopgeloste PanSTARRS-bronnen te identificeren:toepassing in de ZTF Real-Time Pipeline, " onder leiding van Yutaro Tachibana van Tokyo Institute of Technology en Caltech en Adam Miller van Northwestern University en het Adler Planetarium.