Prosjektreiser Nordisk Optisk Teleskop (NOT)

Kvasarer er et av universets mest energirike fenomener: Varm gass som omgir et supermassivt sort hull i kjernen til en galakse kan sende ut mye mer stråling enn hele resten av galaksen til sammen. Dersom det befinner seg et tilstrekkelig massivt objekt langs synslinjen til en slik kvasar, kan strålingen fra kvasaren bli avbøyd i tyngdefeltet til det foranliggende objektet. Vi ser dermed flere bilder av samme objekt, et fenomen kjent som gravitasjonslinsing. Man kjenner kun til tre slike tilfeller hvor kilden er en kvasar og linsen er en galaksehop. Ett av disse sjeldne linsesystemene ble oppdaget med bruk av NOT. Siden oppdagelsen i 2012 er dette objektet observert jevnlig med NOT, noe som har gjort det mulig å måle tidsforsinkelsen mellom lysstyrkevariasjonene i de tre lyssterkeste bildene av kvasaren. Variasjonene i B har en tidsforsinkelse på 43 døgn etter bilde A, mens bilde A har en tidsforsinkelse på 702 døgn etter bilde C. I løpet av 2014 og 2015 økte lysstyrken til bilde C med mer enn 100%, og vi observerer nå tilsvarende lysstyrkeøkninger i bildene A og B i 2016 og 2017. Fra og med sommeren 2016 har NOT blitt brukt til en observasjonskampanje for å måle intensitetsvariasjoner i en emisjonslinje i spekteret til kvasaren. Disse dataene kan, sammen med lysstyrkevariasjonene som måles med NOT på andre bølgelengder og variasjoner av spekteret til kvasaren, målt med Gemini-teleskopet på Hawaii, brukes til å bestemme massen til det sorte hullet i kvasaren. Denne observasjonskampanjen med bruk av både NOT og Gemini vil pågå fram til sommeren 2019. Resultatene vil gi en første nøyaktig måling av sorte hull-masser på kosmologiske avstander, noe som vil bidra til forståelsen av den samtidige oppbyggingen av supermassive sorte hull og deres omkringliggende galakser gjennom universets historie. Jevnlige observasjoner av den massive galaksehopen Abell 1689, som er en uvanlig kraftig gravitasjonslinse, har blitt brukt til å oppdage fem supernovaer bak linsen. Disse fjerne supernovaene hadde ikke vært detekterbare uten forsterkningseffekten fra gravitasjonslinsen. Resultatene er blitt brukt til å måle raten for supernovaeksplosjoner gjennom universets historie. Det er gjort avbildning med NOT av et utvalg fjerne og massive galaksehoper funnet med Planck-satellitten til ESA. Disse observasjonene har som mål å identifisere spesielt kraftige gravitasjonslinser som kan brukes til å forstørre bilder av fjerne galakser for å studere galaksedannelse i det tidlige univers. En spesielt kraftig slik linse er oppdaget med NOT, ved at det er funnet en sterkt gravitasjonslinset galakse på uvanlig stor vinkelavstand fra linsesenteret. Denne galaksen er observert spektroskopisk med NOT for å måle rødforskyvning og dermed bedre forstå massefordelingen i galaksehopen som utgjør linsen. NOT ble brukt over to netter av studenter ved observasjonsastronomikurset AST2210 ved UiO under en ekskursjon til observatoriene på La Palma i september 2017. Det ble gjort avbildning av feltet omkring en nyoppdaget gravitasjonslinset kvasar for å undersøke om galaksen som fungerer som linse befinner seg i en galaksehop som også bidrar til gravitasjonslinseeffekten. Det ble også tatt spektra av gravitasjonslinsen for å måle rødforskyvningen til linsegalaksen og kilden (kvasaren). Studentene utførte datareduksjon av et sett eksponeringer i tre forskjellige optiske fargebånd og datareduksjon av spektroskopiske data og målte rødforskyvningen til kvasaren. Observasjonene av eksoplanetkandidater med NOT ble videreført som en del av samarbeidet med den globale KOINet konsortiet, som fokuserer på såkalte Kepler Objects of Interest (KOI). KOIer er potensielle eksoplanetkandidater funnet med Kepler Space Telescope som krever endelig bekreftelse gjennom flere observasjoner. NOT brukes til oppfølgingsobservasjoner av de tre eksoplaneter Corot-8, GJ-3470 og HAT-P-26 som er omtrent like stor som Neptun. Disse objektene er av interesse (1) fordi eksoplaneter med Neptun-størrelse er ved siden av planeter med jord-størrelse de vanligste, mens de fleste bakkebaserte oppfølgingsobservasjoner er fokusert på «hot Jupiters», og (2) fordi disse objektene viser «transit timing variations» (TTVs). TTVs er avvik fra de anslåtte transittider av planetene foran sin moderstjerne, som er forårsaket av påvirkning av andre, men uoppdagete eksoplaneter i det observerte systemet. Observasjoner av et tilstrekkelig antall baner med NOT vil tillate å bestemme massene i de tre utvalgte systemer uten behov for radielle hastighetsmålinger og vil mest sannsynlig resultere i funn av ytterligere eksoplaneter i disse systemene. For observasjonsperioden 54, som startet i oktober 2016, ble prosjektet «KOINet: Reprising Keplers heritage from the ground» godkjent. Totalt utføres ca. 12 transittobservasjoner per år slik at banene og TTVene av de tre utvalgte objektene er snart begrenset nok for den planlagte analysen.