Loppet är igång. Sedan konstruktionen av teknik som kan upptäcka krusningar i rum och tid som utlöses av kollisioner från massiva föremål i universum, astronomer runt om i världen har letat efter de ljusskurar som kan följa med sådana kollisioner, som tros vara källorna till sällsynta tunga grundämnen.

University of Arizonas Steward Observatory har samarbetat med Catalina Sky Survey, som söker efter jordnära asteroider från toppen av Mount Lemmon, i ett försök kallat Searches after Gravitational Waves Using ARizona Observatories, eller SAGUARO, att hitta optiska motsvarigheter till massiva sammanslagningar.

"Catalina Sky Survey har all denna infrastruktur för sin asteroidundersökning. Så vi har distribuerat ytterligare programvara för att ta emot gravitationsvågsvarningar från LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) och Virgo-interferometern och sedan meddela undersökningen för att söka ett område på himlen mest sannolikt innehålla den optiska motsvarigheten, sa Michael Lundquist, postdoktoral forskarassistent och huvudförfattare till studien som publicerades idag i Astrofysiska tidskriftsbrev .

"Väsentligen, istället för att söka i nästa del av himlen som vi normalt skulle göra, vi går iväg och observerar något annat område som har en högre sannolikhet att innehålla en optisk motsvarighet till en gravitationsvåghändelse, sa Eric Christensen, Catalina Sky Survey chef och Lunar and Planetary Laboratory senior forskare. "Huvudtanken är att vi kan köra det här systemet samtidigt som vi behåller asteroidsökningen."

Den pågående kampanjen började i april, och bara under den månaden, teamet underrättades om tre massiva kollisioner. Eftersom det är svårt att säga den exakta platsen från vilken gravitationsvågen härrörde, att lokalisera optiska motsvarigheter kan vara svårt.

Enligt Lundquist, två strategier används. I den första, lag med små teleskop riktar in sig på galaxer som är på rätt ungefärliga avstånd, enligt gravitationsvågssignalen. Catalina Sky Survey, å andra sidan, använder ett 60-tums teleskop med ett brett synfält för att skanna stora himmelsträckor på 30 minuter.

Tre varningar, den 9 april, 25 och 26, utlöste lagets mjukvara att söka i nästan 20, 000 föremål. Programvara för maskininlärning minskade sedan det totala antalet potentiella optiska motsvarigheter till fem.

Den första gravitationsvåghändelsen var en sammanslagning av två svarta hål, sa Lundquist.

"Det finns vissa människor som tror att du kan få en optisk motsvarighet till dem, men det är definitivt osäkert, " han sa.

Den andra händelsen var en sammanslagning av två neutronstjärnor, den otroligt täta kärnan av en kollapsad jättestjärna. Den tredje tros vara en sammanslagning mellan en neutronstjärna och ett svart hål, sa Lundquist.

Även om inga lag bekräftade optiska motsvarigheter, UA-teamet hittade flera supernovor. De använde också Large Binocular Telescope Observatory för att spektroskopiskt klassificera ett lovande mål från en annan grupp. Det fastställdes att det var en supernova och inte associerat med gravitationsvåghändelsen.

"Vi hittade också ett jordnära objekt i sökfältet den 25 april, ", sa Christensen. "Det visar att vi kan göra båda sakerna samtidigt."

De kunde göra detta eftersom Catalina Sky Survey har observationer av samma himmelsträckor som går tillbaka många år. Många andra grupper har inte lätt tillgång till tidigare foton för jämförelse, erbjuder UA-laget ett steg uppåt.

"Vi har riktigt fina referenser, ", sa Lundquist. "Vi subtraherar den nya bilden från den gamla bilden och använder den skillnaden för att leta efter något nytt på himlen."

"Processen Michael beskrev, sa Christensen, "att börja med ett stort antal kandidatdetekteringar och filtrera ner till vad de verkliga upptäckterna än är, är mycket bekant. Vi gör det med objekt nära jorden, också."

Teamet planerar att sätta in ett andra teleskop i jakten på optiska motsvarigheter:Catalina Sky Surveys 0,7-meters Schmidt-teleskop. Medan teleskopet är mindre än 60-tums teleskopet, den har ett ännu bredare synfält, som gör det möjligt för astronomer att snabbt söka efter en ännu större del av himlen. De har också förbättrat sin maskininlärningsprogramvara för att filtrera bort stjärnor som regelbundet ändrar ljusstyrka.

"Catalina Sky Survey tar hundratusentals bilder av himlen varje år, från flera teleskop. Våra undersökningsteleskop avbildar hela den synliga natthimlen flera gånger i månaden, då letar vi efter en sorts smal bit av kakan, " sa Christensen. "Så, vi har varit villiga att dela data med den som vill använda den."