América LatinaFeaturedVela en la obscuridad

LA ROBÓTICA AYUDARÁ EN LA ARQUEOLOGÍA ASTRONÓMICA. Chile será la Capital de la astronomía Mundial Dr. Mario H. Concha Vergara, PhD. – Docente – Chile

Tribuna infomarruecos.ma

 

Para los técnicos de Sloan Digital Sky Surveya (SDSS)  las actividades más monótonas de la ciencia astronómica, en Chile y México fue  conectar fibras ópticas en cientos de agujeros en placas de aluminio.

Por días los SDSS estuvieron preparando hasta 10 placas para colocarlas durante la noche  en el foco de los telescopios.

Los  agujeros conectados coincidían exactamente con las posiciones de las estrellas, galaxias u otros objetos brillantes a la vista de los telescopios. La luz de cada objeto espacial cae directamente sobre una fibra óptica y se traslada a un espectrógrafo, que divide la luz en las longitudes de onda que la componen, lo cual revela  detalles clave como de qué está hecho cada objeto y cómo se mueve.

Pero como la ciencia avanza a pasos agigantados, después de 20 años el SDSS se está volviendo robótico. Para los próximos 5 años de  estudios del proyecto, llamado SDSS-V, las placas de conexión serán reemplazadas por 500 pequeños brazos robóticos, cada uno con puntas de fibra óptica que patrullan un área pequeña del plano focal del telescopio. Éstas se reconfiguran en solo 2 minutos para un nuevo mapa del cielo.

Daniel Clery periodista científico dice que “otros estudios del cielo también están adoptando robots veloces. No solo ahorrarán un valioso tiempo de observación, sino que también permitirán que los estudios se mantengan al día con el satélite europeo Gaia, el próximo Observatorio Vera C. Rubin en Chile y otros esfuerzos que producen enormes catálogos de objetos que necesitan un estudio espectroscópico”. Cita al  astrónomo Richard Ellis de University College London quien dice: « Está impulsado por la ciencia de enormes estudios de imágenes »,.

Lamentablemente, como en varias otras actividades científicas, el COVID-19 ha retrasado el cambio de imagen robótico del SDSS. Por ejemplo, el telescopio norte en el Observatorio Apache Point en Nuevo México comenzó a tomar datos SDSS-V en octubre de 2020 utilizando placas de conexión. Pero, su objetivo es cambiar a los robots a mediados de 2021. Por otra parte,  el alcance sur del Observatorio Las Campanas en Chile seguirá más adelante en el año. El director de SDSS-V, Juna Kollmeier, de los Observatorios Carnegie dice jocosamente: « Son plátanos », « pero estamos viendo el final del túnel ».

El SDSS durante 10 años, gran parte de su tiempo lo dedicó al estudio de la energía oscura. Los robots marcan un nuevo capítulo para, la fuerza misteriosa que está acelerando la expansión del universo.

“El SDSS separó la luz de millones de galaxias para determinar su distancia. Los resultados del estudio de galaxias, publicados en julio de 2020, rastrearon la expansión del universo hasta el 80% de su historia con una precisión del 1%, confirmando los efectos de la energía oscura, quizás el mayor misterio en cosmología”.  Para descifrarlo será necesario mirar más atrás en el tiempo para ver galaxias más débiles, lo que está más allá de las capacidades de los telescopios de 2,5 metros del estudio.

Mientras tanto, En el norte de Chile, se construye desde el año pasado el Telescopio Extremadamente Grande o ELT ). Cuando esté listo en 2024, será el telescopio óptico infrarrojo más grande del mundo. El espectacular telescopio en el desierto chileno que será « tan grande como una catedral » El proyecto pertenece al Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés), que eligió al cerro Armazones, en Antofagasta, como el lugar ideal para ver las estrellas con el ELT. Con un espejo de 39 metros, podrá captar imágenes con una nitidez 15 superior a la del telescopio espacial Hubble, que orbita la Tierra en el borde exterior de la atmósfera. Las « galaxias fantasma » que fueron detectadas con el mismo principio detrás de las lámparas fosforescentes

Pero, los osciloscopios llevarán a cabo tres nuevos estudios. Por ejemplo, Milky Way Mapper recopilará espectros de 6 millones de estrellas, probando su composición para descubrir cuánto tiempo han estado quemando y forjando elementos pesados. « Las estrellas son todos relojes », dice Kollmeier.

Con estimaciones de edad, los astrónomos pueden averiguar cuándo se formó, por ejemplo, la Vía Láctea. Los cambios sutiles en la composición también pueden revelar si un grupo de estrellas se originó en otra galaxia o cúmulo de estrellas que ha sido subsumido en el nuestro: un desenlace de la historia de la Vía Láctea llamado arqueología galáctica. No se sabe ciertamente si estos estudios nos llevarán algún día a saber el origen de la humanidad aunque, más bien, ayudarán a esta a escapar a otros planetas y poblarlos con terrícolas.

En un segundo estudio, Black Hole Mapper, dice que las fibras ópticas recolectarán luz de galaxias brillantes para aprender sobre los agujeros negros super masivos que albergan. Los agujeros negros son rodeados por gases incandescentes y estos podrían revelar a través de los cambios Doppler

Los cambios Doppler[1] en los espectros de los gases incandescentes que rodean estos agujeros negros podrían revelar qué tan rápido arrojan este material y, por lo tanto, qué tan pesados ​​son. Los cambios en los espectros podrían rastrear cómo devoran y escupen corrientes de este gas. Al rastrear los gases a lo largo del tiempo, dice Kollmeier, los astrónomos pueden aprender cómo crecen los agujeros negros, aparentemente en concierto con sus galaxias. Esta teoría es, en todo caso, una de las tantas que tratan de explicar esta interacción galáctica.

Para el periodista Daniel Clery el tercer estudio, Local Volume Mapper, será un detector de múltiples píxeles para obtener espectros de nubes de gas interestelar dentro de galaxias cercanas. Cita a Kollmeier quien dice « Estamos mapeando toda una galaxia con exquisito detalle a la vez ». Al determinar los movimientos y la composición de las nubes de gas. El SDSS espera identificar por qué algunas colapsan en estrellas y otras no.

Para acelerar la capacidad de separar la luz de miles de estrellas a la vez, los estudios del cielo están recurriendo a fibras ópticas controladas por robots.

UBICACIÓN DEL INSTRUMENTO TELESCOPIO DIÁMETRO NO. DE FIBRAS PRIMERA LUZ

LAMOST China 4,9 metros 4000 2008

DESI Arizona 4 metros 5000 2019

SDSS-V Nuevo México y Chile 2,5 metros 1600 2021

WEAVE España 4,2 metros 1000 2021

4MOST Chile 4,1 metros 2400 2023

LUNAS Chile 8.2 metros 1000 2023

Espectrógrafo Prime Focus Hawaii 8,2 metros 2400 2022

Próximamente, el telescopio William Herschel, de 4.2 metros en Islas Canarias, se unirá a la revolución de los robots enviando luz a un espectrógrafo de 1000 fibras llamado WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE). Uno de los objetivos de WEAVE es recopilar los cambios Doppler de los mil millones de estrellas que Gaia ha mapeado, precisando sus movimientos 3D completos. Luego, « Podemos hacer correr el reloj hacia atrás y ver de dónde vienen », Daniel Clery dice  el próximo año, el telescopio espectroscópico multi objeto de 4 metros del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile estará equipado con otra tecnología robótica. Sus 2400 fibras se alimentarán a través de « espinas » controlables que se adhieren al plano focal del telescopio y se pueden hacer que se muevan, como tallos de trigo en la brisa. Al igual que WEAVE, hará un seguimiento de las fuentes identificadas por las naves espaciales europeas, incluidas Gaia y Euclid, una próxima misión de energía oscura.

Incluso algunos de los osciloscopios más grandes del mundo, en el rango de 8 metros, están agregando espectrógrafos robóticos. En el fondo lo que los astrónomos hacen es crear un sistema de arqueología galáctica que servirá a la humanidad para expandirse hacia el espacio en unos 50 a 100 años más, llevando consigo, se espera, una nueva cultura que nacerá como producto de la pandemia del COVID-19.

[1] El efecto Doppler, llamado así por el físico austriaco Christian Andreas Doppler, es el cambio de frecuencia aparente de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.

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