Паломарская фабрика транзиентов

Для выполнения обзора PTF использовалась полностью автоматизированная система, которая включала в себя обзорную камеру, автоматический конвейер обработки данных в реальном времени, специализированный следящий фотометрический телескоп для последующих более подробных наблюдений интересных объектов и полный архив всех обнаруженных астрономических источников.

Первоначальное обнаружение транзиентов производилось автоматически с помощью широкоугольной ПЗС-камеры с матрицей размером 12000 × 8000 пикселей и полем зрения 7,5 квадратных градусов, установленной в главном фокусе 1,2-метрового телескопа имени Самуэля Ошина в Паломарской обсерватории. Камера получила первое изображение (первый свет) 13 декабря 2008 года. Полученные данные передавались в два автоматизированных конвейера обработки данных. Первый из них был реализован Национальной лабораторией имени Лоуренса в Беркли и осуществлял идентификацию оптических транзиентов в течение нескольких минут после получения снимков методом вычитания изображений в режиме почти реального времени. Выходные данные этого конвейера отправлялись в Калифорнийский университет в Беркли, где специализированная система осуществляла первоначальную вероятностную классификацию транзиентов на основе всех доступных временны́х рядов данных и контекстных данных.

Обнаруженные источники, представляющие интерес, немедленно включались в план последующих более подробных наблюдений с помощью 1,5-метрового следящего фотометрического телескопа Паломарской обсерватории, который измерял цвета и кривые блеска источников^[5]. Помимо этого участники проекта использовали ещё 15 телескопов для фотометрического и спектроскопического наблюдения интересных объектов. Эта деятельность координировалась Калифорнийским технологическим институтом.

В течение нескольких дней изображения загружались в базу данных Центра обработки и анализа данных инфракрасной астрономии (IPAC) и архивировались для будущего использования. В итоге были накоплены данные о кривых блеска приблизительно 500 миллионов объектов.

Установка, с помощью которой проводился обзор, была приспособлена для поиска широкого разнообразия оптических транзиентов с характерными временами переменности от нескольких минут до месяцев^[5]. Обзор охватывал широкий спектр научных вопросов^[6], включая исследования сверхновых и новых звёзд, катаклизмических переменных (в том числе звёзд типа AM Гончих Псов), ярких красных новых, переменных звёзд типа RR Лиры^[7], вспышек излучения от событий приливного разрушения, активных ядер галактик, прохождений (транзитов) экзопланет по диску звезды, событий микролинзирования, а также кривых блеска малых тел Солнечной системы. Кроме того, проводился поиск небольших околоземных объектов с использованием специализированного программного обеспечения для отсеивания ложных срабатываний^[8].

В рамках обзора (включая его преемника – iPTF) выполнялись следующие исследовательские задачи:^[1]

• поиск сверхновых звёзд с 5-дневным интервалом между наблюдениями;
• поиск экзотических транзиентов с периодичностью наблюдений от 90 с до 1 суток;
• обзор половины небесной сферы в линии Hα серии Бальмера;
• поиск событий прохождения экзопланеты по диску звезды в области звездообразования, расположенной в созвездии Орион;
• координированные наблюдения с космическим ультрафиолетовым телескопом GALEX, включая обзор области наблюдений орбитального телескопа «Кеплер»^[9];
• координированные наблюдения с антенной решёткой VLA, включая обзор полосы №82 Слоуновского цифрового обзора неба (область небесной сферы в районе небесного экватора площадью 300 квадратных градусов)^[9].

PTF заполнил пробелы в знаниях о зависимости светимости оптических транзиентов от их длительности (т. н. фазовое пространство транзиентов), расширил понимание известных типов источников, а также предоставил первые возможные обнаружения либо наблюдательные ограничения для предсказанных, но ещё не обнаруженных типов событий.