Observatoř Very C. Rubinové v Chile je unikátní dalekohled pro přehlídku noční oblohy Legacy Survey of Space and Time (LSST) (www.RubinObservatory.org). První hluboká a dynamická pozorování vesmíru byla zahájena v roce 2024 a první snímky budou odhaleny v červnu 2025. Observatoř poskytne bezprecedentní soubor astronomických dat, který nabízí obrovský potenciál pro nové objevy. Observatoř Very Rubinové je navržena tak, aby prováděla hlubokou, širokoúhlou přehlídku oblohy pořizováním opakovaných snímků každých několik nocí v několika spektrálních pásmech po dobu deseti let, což povede k vytvoření astronomických katalogů mnohem větších, než jaké byly dosud k dispozici. Podílíme se jak na vývoji přístrojového vybavení, tak na detekci a analýze vesmírných objektů.
Observatoř Very C. Rubin je jedinečná v několika ohledech: její technicky vyspělá zrcadla, největší digitální kamera na světě a výkonné možnosti zpracování dat umožní přehlídku, která zachytí miliardy objektů a změří jejich vlastnosti. Výsledná data budou použita k vytvoření podrobné trojrozměrné mapy, která nabídne nový pohled na vesmír. Tato mapa podpoří studium rozpínání vesmíru, sledování přechodných jevů, průzkum Mléčné dráhy a detekci blízkozemních asteroidů.
Náš tým se podílel na analýze efektů vznikajících v přístrojích v rámci LSST a vlastností senzorů. Tento výzkum se zaměřil na tři hlavní témata: analýzu zásahů rentgenovými fotony ze zdroje 55Fe, charakterizaci povrchových vlastností na přístrojích ITL a jejich vliv na lokální kvantovou účinnost UV záření a výzkum „efektu stromových letokruhů“ (tree rings effect).
Stromové letokruhy (na obr. 3. vlevo) jsou jedním z hlavních senzorových efektů ovlivňujících moderní CCD a jsou způsobené zvláštnostmi výrobního procesu křemíkových destiček. Pěstování monokrystalické křemíkové buňky vede ke kruhově symetrickému kolísání koncentrace dopantu. To má za následek vznik parazitního elektrického pole ve směru kolmém na drift fotoelektronů, které způsobuje systematický posun od jejich nominálních trajektorií směrem k hradlům CCD. Tento efekt se tedy projevuje jako tvorba vzorů připomínajících letokruhy stromu, které jsou viditelné na snímcích pořízených při rovnoměrném osvětlení (tzv. "flat field" snímky). V důsledku toho dochází k polohově závislým zkreslením funkce rozptylu bodů a k systematickým polohově závislým astrometrickým posunům. To vše může ovlivnit výkonnost LSST při detekci a charakterizaci různých jemných astrofyzikálních efektů zkreslení tvaru objektů (včetně statistiky slabého gravitačního čočkování, která je klíčovým pozorováním, jež bude LSST sledovat), a proto vyžaduje přesné pochopení a důkladný laboratorní výzkum.
Rentgenové fotony emitované izotopem 55Fe jsou užitečným nástrojem pro studium odezvy fotosenzorů. Poskytují dobře definovaný signál jak z hlediska deponované energie, tak z hlediska velikosti oblasti, kde vznikají páry elektron-díra. Měření získaná touto metodou se používají k ověření zisku senzoru a jeho lokálních změn. Tvar zásahů lze využít pro diagnostické účely, protože je citlivý na neúčinnost přenosu náboje a lokální vlastnosti senzoru.
Povrchové rysy na zařízeních ITL se vyskytují na krátkých vlnových délkách, mezi 320 nm a 400 nm, a projevují se jako „skvrny“ na flat field snímcích (obr. 3 vpravo). Fotony UV záření jsou absorbovány tak blízko povrchu, že interagují s případnými monovrstvami materiálu na povrchu senzoru. Povrch může být pokryt další vrstvou prachu a špatně vytvořeného oxidu křemíku v důsledku leptání zadní strany povrchu. Tato absorpce může způsobit určité poruchy a tím změnit místní kvantovou účinnost UV záření. Studium prostorových změn kvantové účinnosti umožňuje získat přehled o některých velmi důležitých parametrech pro fotometrii v rámci LSST.
Členové naší skupiny se aktivně podílejí na vědecké spolupráci v rámci projektu Transients and Variable Stars (TVS, Transienty a proměnné hvězdy). Vyvíjíme a zavádíme algoritmy pro charakterizaci a klasifikaci přechodných jevů v reálném čase, včetně metod pro detekci gama záblesků mimo osu (sirotků) a pro identifikaci aktivních galaktických jader (AGN) a slapových roztrhání hvězd (TDE). Vyvíjíme a používáme techniky strojového učení ke klasifikaci TDE na základě vlastností jejich světelných křivek. Další oblastí našeho zájmu je studium vlastností galaxií s nízkou povrchovou jasností. Velká část naší práce je integrována do brokeru FINK, který podporuje zpracování výstrah a následných pozorování v rámci multi-messenger astronomie.
