Synergies between Gaia, LSST and LISA
(2020) In Lund Observatory Examensarbeten ASTK02 20201Lund Observatory - Undergoing reorganization
- Abstract
- The scientific development of astronomy today mainly comes from the information that can be obtained via electromagnetic radiation. Today, the Gaia optical telescope is one of the most ambitious space projects man has ever completed. Another optical telescope LSST is designed to complement Gaia. In about 15 years it will also be possible to measure gravitational waves with the telescope LISA, which will detect binary stars, especially white dwarfs. Using gravitational waves will give completely different types of measurements.
It has also been found that a combination of the data from the two methods will give the possibility of a synergy effect, which means that it provides more information about the Universe than the sum of the... (More) - The scientific development of astronomy today mainly comes from the information that can be obtained via electromagnetic radiation. Today, the Gaia optical telescope is one of the most ambitious space projects man has ever completed. Another optical telescope LSST is designed to complement Gaia. In about 15 years it will also be possible to measure gravitational waves with the telescope LISA, which will detect binary stars, especially white dwarfs. Using gravitational waves will give completely different types of measurements.
It has also been found that a combination of the data from the two methods will give the possibility of a synergy effect, which means that it provides more information about the Universe than the sum of the information from each telescope. This is called multi-messenger astronomy, which in many areas has resulted in a remarkable development of opportunities in recent years (Egberts (2020)).
Synergy effects will make it easier to identify objects and reduce uncertainty in distance. It gives the possibility to calculate extra values such as the mass of the respective stars in binaries. Multi-messenger astronomy will also help understand the historical evolution of stars, galaxies and dark matter.
Different reviews are presented on the possibility of performing multi-messenger detection by Gaia, LSST and LISA. They have been discussed in many different papers. The purpose of this thesis is to review these observations and find out what their synergies together give which could not be achieved alone. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Astronomins vetenskapliga utveckling kommer idag främst från den information som kan erhållas via ljusstrålning från teleskop. Det viktigaste är teleskopet Gaia, som är ett av de mest ambitiösa rymdprojekt som människan någonsin har genomfört. Det kartlägger över en miljard stjärnor med position, avstånd och rörelse. Genom Gaias observationer skapas den första realistiska bilden av hur vår galax, Vintergatan, ser ut. Gaia lanserades av Europeiska rymdorganisationen och började skanningen av himlen 2014. Ett annat optiskt teleskop LSST, Large Synoptic Survey Telescope, är utformat för att komplettera Gaia genom att detektera ännu svagare objekt längre bort. Det är ett markbaserat teleskop som för närvarande byggs i Chile i ett samarbete... (More)
- Astronomins vetenskapliga utveckling kommer idag främst från den information som kan erhållas via ljusstrålning från teleskop. Det viktigaste är teleskopet Gaia, som är ett av de mest ambitiösa rymdprojekt som människan någonsin har genomfört. Det kartlägger över en miljard stjärnor med position, avstånd och rörelse. Genom Gaias observationer skapas den första realistiska bilden av hur vår galax, Vintergatan, ser ut. Gaia lanserades av Europeiska rymdorganisationen och började skanningen av himlen 2014. Ett annat optiskt teleskop LSST, Large Synoptic Survey Telescope, är utformat för att komplettera Gaia genom att detektera ännu svagare objekt längre bort. Det är ett markbaserat teleskop som för närvarande byggs i Chile i ett samarbete mellan offentliga och privata organisationer.
Ett än mer avancerat projekt, som förväntas vara klart år 2034, ska ge möjlighet att mäta gravitationsvågor med teleskopet LISA, LaserInterferometer Space Antenna. Det kommer att upptäcka dubbelstjärnor, som kretsar runt samma tyngdpunkt och kommer mestadels att vara vita dvärgar. Även neutronstjärnor och svarta hål kommer att detekteras då de också är små och kan rotera snabbt. Att använda gravitationsvågor ger helt olika typer av mätningar. LISA kommer att kunna kartlägga och studera utvecklingen av dubbelstjärnor i Vintergatan, som utgör hälften av alla stjärnor från det vi vet hittills. Projekteringen leds av Europeiska rymdorganisationen med stöd från NASA.
Gaia, LSST och LISA mäter delvis samma föremål. För dessa kan en kombination av informationen från olika teleskop möjliggöra en synergieffekt. Det innebär att det ger mer information än summan av informationen från respektive teleskop. Detta kallas multi-messenger astronomi, som i många sammanhang har haft en enastående utveckling under de senaste åren.
Olika undersökningar har utförts om möjligheten att uppnå synergieffekter av dessa tre teleskop. De har diskuterats i många olika artiklar. I detta arbetet, har jag granskat dessa observationer för att sammanställa gemensamma resultat. Här visas metoder för att identifiera dubbelstjärnor, som har detekterats via Gaia och som kan förväntas detekteras även av LSST och LISA, för att kunna användas för multi-messenger astronomi. Likaså visas utförande av olika tester där teleskopens resultat jämförs samt beräkningar och förslag på synergieffekter. Det presenteras även hur Gaia och LSST kompletterar varandra.
Synergieffekter har visat sig att göra det lättare att identifiera objekt och minska felmarginaler angående avstånd. Det ger även möjlighet att beräkna extra värden, exempelvis dubbelstjärnornors respektive massor. Multi-messenger astronomi kommer också att bidra till att förstå den historiska utvecklingen av stjärnor, galaxer och mörk materia. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9016206
- author
- Danaliv, Isabella LU
- supervisor
-
- David Hobbs LU
- organization
- course
- ASTK02 20201
- year
- 2020
- type
- M2 - Bachelor Degree
- subject
- keywords
- Gaia, LSST, LISA, telescope, synergies, multi-messenger
- publication/series
- Lund Observatory Examensarbeten
- report number
- 2020-EXA170
- language
- English
- id
- 9016206
- date added to LUP
- 2020-07-02 10:41:45
- date last changed
- 2020-07-02 10:41:45
@misc{9016206,
abstract = {{The scientific development of astronomy today mainly comes from the information that can be obtained via electromagnetic radiation. Today, the Gaia optical telescope is one of the most ambitious space projects man has ever completed. Another optical telescope LSST is designed to complement Gaia. In about 15 years it will also be possible to measure gravitational waves with the telescope LISA, which will detect binary stars, especially white dwarfs. Using gravitational waves will give completely different types of measurements.
It has also been found that a combination of the data from the two methods will give the possibility of a synergy effect, which means that it provides more information about the Universe than the sum of the information from each telescope. This is called multi-messenger astronomy, which in many areas has resulted in a remarkable development of opportunities in recent years (Egberts (2020)).
Synergy effects will make it easier to identify objects and reduce uncertainty in distance. It gives the possibility to calculate extra values such as the mass of the respective stars in binaries. Multi-messenger astronomy will also help understand the historical evolution of stars, galaxies and dark matter.
Different reviews are presented on the possibility of performing multi-messenger detection by Gaia, LSST and LISA. They have been discussed in many different papers. The purpose of this thesis is to review these observations and find out what their synergies together give which could not be achieved alone.}},
author = {{Danaliv, Isabella}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
series = {{Lund Observatory Examensarbeten}},
title = {{Synergies between Gaia, LSST and LISA}},
year = {{2020}},
}