BlackGEM

Nederlandse telescopen in Chili die lichtflitsen gaan onderzoeken rond zwaartekrachtsgolven.

BlackGEM
BlackGEM

BlackGEM bestaat uit een drietal optische telescopen die op de ESO-sterrenwacht La Silla in Noord-Chili vanaf 2020 lichtflitsen gaan zoeken van samensmeltende zwarte gaten en neutronensterren. De BlackGEM Principal Investigator is Paul Groot en de Project Scientist is Peter Jonker.

Als een zwart gat samensmelt met een ander zwart gat of met een neutronenster of als twee neutronen sterren samensmelten, dan ontstaan er rimpelingen in de ruimtetijd die tot op aarde meetbaar zijn. In 2015 zijn de eerste zwaartekrachtgolven gemeten. In eerste instantie werden samensmeltingen van zwarte gaten gemeten, maar 17 augustus 2017 werden de rimpelingen van de samensmelting van twee neutronensterren gedetecteerd, en verrassend genoeg werd ook een bijbehorende lichtflits gezien. De zwaartekrachtgeloven werden gemeten met LIGO in de Verenigde Staten. De Europese counterpart van LIGO is Virgo in Italië.

Als Virgo en LIGO een zwaartekrachtgolf opmerken, wijzen ze een gebied aan de hemel aan ter grootte van tenminste twintig bij twintig volle manen. In 2019 zijn tot nu toe zeven gebeurtenissen gemeten waarbij een van de twee objecten een neutronenster was, maar tot nu toe hebben astronomen nog geen nieuwe bijbehorende lichtflitsen kunnen vinden. BlackGEM is ontworpen om zeer efficiënt te zoeken naar deze optische tegenhangers in het gebied aan de hemel waar de samensmelting gebeurde, en kan zo de precieze plek traceren waar de botsing heeft plaatsgevonden. Daarna kunnen alle grote telescopen ter wereld zich op de nagloeier richten.

Ook pulsars, exoplaneten en gammaflitsers
BlackGEM gaat niet alleen naar botsende zwarte gaten en neutronensterren kijken. De telescoop zal ook voor het eerst in de geschiedenis een 'meerkleuren'-film maken van de zuidelijke hemel. BlackGEM zal met zes verschillende kleurfilters de hemel afspeuren. Daarnaast zal de array  onder andere kijken naar pulsars, exoplaneten, gammaflitsers, bruine dwergen, witte dwergen, sterclusters en dubbelsterren.

Apparatuur
Het Haagse bedrijf Airborne Composites maakte de speciale constructie van koolstofvezels waarin de telescoop zich bevindt. De strenge eisen aan de beeldkwaliteit van BlackGEM vereisen namelijk een telescoop die extreem stijf is, die niet doorbuigt onder zijn eigen gewicht en die niet vervormt bij temperatuurschommelingen. Elke telescoop bevat een 110 megapixelcamera en kan in één keer een stuk hemel ter grootte van dertien volle manen zien. De koeling voor de camera is ontwikkeld aan de KU Leuven. De telescoop werd ontworpen en in elkaar gezet bij ASTRON in Dwingeloo door de Optisch/Infraroodgroep van de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).

Financiering
BlackGEM wordt gefinancierd door de NOVA, de Radboud Universiteit Nijmegen, KU Leuven en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek.

Tijdschema
Twee van de drie telescopen zijn eind 2019 in elkaar gezet en de derde volgt in januari van 2020. Na een fase van testen en calibreren zullen de telescopen in maart 2020 op jacht gaan naar de lichtflitsen die vrijkomen als twee neutronensterren samensmelten of als een neutronenster uit elkaar getrokken wordt door een zwart gat.

BlackGEM versus MeerLICHT
De telescoop MeerLICHT stond model voor BlackGEM. Die telescoop, ook een Nederlands initiatief, bevindt zich vanaf april 2017 in Zuid-Afrika en is gekoppeld aan een aantal radiotelescopen.

Meer informatie over BlackGEM
Blackgem-website (Engels)