Comienza
la construcción de las fundaciones de la cúpula del ELT
Está en marcha la construcción de las fundaciones del Extremely
Large Telescope de ESO (ELT)en el remoto desierto de Atacama
de Chile. Una vez terminado, el ELT será el telescopio terrestre más
grande en funcionamiento, con un peso de 3.400 toneladas.
El ELT
es un telescopio reflector, completamente direccionado. El diseño incluye un
espejo primario segmentado de 39,3 metros de diámetro, un espejo secundario
(4,2 metros de diámetro) y un espejo terciario (3,75 metros de diámetro).
El
telescopio también contará con una tecnología de óptica adaptativa revolucionaria
que ayudará a corregir las distorsiones en la atmósfera de la Tierra,
proporcionado imágenes más precisas que aquellas tomadas desde el espacio.
La estructura misma tendrá una forma de
cúpula clásica y será la primera defensa del telescopio contra elementos
externos. La altura de la cúpula alcanza casi 74 metros, y abarcará 86 metros
de diámetro.
Dado que el ELTes el telescopio más grande que se
haya construido hasta la fecha, la pregunta de dónde colocarlo fue muy
complicada de responder.
Se
evaluaron sitios en España, Chile, Marruecos y Argentina, y finalmente en abril
de 2010 se seleccionó el Cerro Armazones en Chile. Era el sitio
ideal gracias a la mezcla de distintos factores geográficos que lo colocaron
por encima del resto, como por ejemplo su elevación, clima y los cielos muy
oscuros del desierto de Atacama.
El
desierto chileno también tiene muy pocas precipitaciones (100 mm anualmente en
promedio), una velocidad media del viento de 25 km/h y muy poco vapor de agua
en el aire, haciéndolo el lugar perfecto para una astronomía exitosa.El Very Large Telescope de ESO (VLT) está
a solo 23 km de distancia, lo que significa que ya existía mucha de la
infraestructura necesaria para construir y mantener el ELT.
Hay muchas preguntas que el Universo aún debe responder, y el ELT está bien
equipado para resolver esos misterios.
Uno de
los objetivos más importantes del ELT es encontrar y caracterizar las
atmósferas de exoplanetas rocosos en zonas habitables.
El ELT
también estudiará la formación de estrellas, el enriquecimiento de los metales,
la física de las galaxias con alto corrimiento al rojo, cosmología y física
fundamental.
El Telescopio del
Polo Sur mide el fondo de microondas cósmico desde los primeros días del
universo. Foto: Jason Gallicchio
En las
profundidades de la Antártida, en el punto más austral de nuestro planeta, se
encuentra un telescopio de 10,5 metros (33 pies) diseñado para un solo
propósito: Hacer imágenes de la luz más
antigua del universo.
Esta
luz, conocida como fondo cósmico de microondas (Cosmic Microwave
Background o CMB en inglés), ha viajado
a través del cosmos durante 14 mil millones de años, desde los momentos
inmediatamente posteriores al Big Bang hasta ahora.
Debido
a que es más brillante en la parte de microondas del espectro, el CMB es
imposible de ver con nuestros ojos y requiere Telescopios especializados.
The South Pole Telescope - El Telescopio del Polo Sur - fue especialmente diseñado para medir el CMB,
ha abierto recientemente su cámara de tercera generación para un estudio de
varios años para observar los primeros instantes del universo.
Desde
2007, el SPT arrojó luz sobre la física de los agujeros negros, descubrió un
cúmulo de galaxias que está produciendo estrellas a la velocidad más alta jamás
vista, redefinió nuestra imagen de cuando las primeras estrellas se formaron en
el universo, proporcionó nuevos conocimientos sobre energía oscura y enfocado en las masas de neutrinos.
Esta
última actualización mejora su sensibilidad en casi un orden de magnitud, lo
que la convierte en uno de los instrumentos CMB más sensibles jamás creados.
"Poder detectar y analizar el
CMB, especialmente con este nivel de detalle, es como tener una máquina del
tiempo para volver a los primeros momentos de nuestro universo", dice el profesor John Carlstrom de la Universidad de Chicago, el
investigador principal del Polo Sur Proyecto del telescopio
"Codificado en imágenes de la
luz CMB que capturamos es la historia de lo que esa luz ha encontrado en su
viaje de 14 mil millones de años a través del cosmos", dice. "A partir de
estas imágenes, podemos decir de qué está hecho el universo, cómo se veía el
universo cuando era extremadamente joven y cómo el universo ha
evolucionado".
Ubicada
en la Estación del Polo Sur Amundsen-Scott de la Fundación Nacional de
Ciencias, el Telescopio del Polo Sur es financiado y mantenido por la National
Science Foundation en su función de gerente del Programa Antártico de los
Estados Unidos, el programa nacional de investigación en el continente más
austral.
"La capacidad de operar un
telescopio de 10 metros, literalmente en el extremo de la Tierra, es un
testimonio de las capacidades científicas de los investigadores que NSF apoya y
el sofisticado apoyo logístico que NSF y sus socios pueden brindar en una de
las Los entornos más duros en la Tierra ", dice Vladimir Papitashvili, Director del Programa de Ciencias de Astrofísica
y Geoespacio Antártico en la Oficina de Programas Polares de NSF. "Esta nueva cámara ampliará las
capacidades de un instrumento que ya es impresionante".
El
telescopio es operado por una colaboración de más de 80 científicos e
ingenieros de un grupo de universidades y laboratorios nacionales del
Departamento de Energía de EE. UU., Que incluye tres instituciones en el área
de Chicago. Estas organizaciones de investigación, la Universidad de
Chicago, el Laboratorio Nacional Argonne y el Laboratorio Nacional de
Aceleradores de Fermi, han trabajado juntas para construir una nueva cámara
ultrasensible para el telescopio, que contiene 16,000 detectores especialmente
fabricados.
"Construida con tecnología de
detección de vanguardia, esta nueva cámara avanzará significativamente en la
búsqueda de la firma de la inflación cósmica temprana en el fondo cósmico de
microondas y nos permitirá incursionar en otros misterios fundamentales del
universo, incluidas las masas de neutrinos y el naturaleza de la energía oscura
", dice Kathy Turner de la Oficina de Ciencia
del DOE.
"Imágenes del bebé" del cosmos
El CMB
es la luz más antigua de nuestro universo, producida en las secuelas
intensamente calientes del Big Bang incluso antes de la formación de
átomos.
Estas
partículas primordiales de luz, que han permanecido casi intactas durante casi
14 mil millones de años, proporcionan pistas únicas sobre cómo el universo miró
el principio de los tiempos y cómo ha cambiado desde entonces.
"Esta luz reliquia sigue siendo
increíblemente brillante, literalmente eclipsando a todas las estrellas que han
existido en la historia del universo en un orden de magnitud en la
energía", dice el profesor de la Universidad
de Chicago y científico Fermilab Bradford Benson, quien dirigió el esfuerzo
para construye esta nueva cámara.
Sin
embargo, debido a que la mayor parte de la energía está en la parte de
microondas del espectro, para observarla necesitamos usar detectores especiales
en los observatorios en lugares altos y secos. La estación del Polo Sur es
mejor que cualquier otro lugar en la Tierra para esto: se encuentra sobre una
capa de hielo de dos millas de espesor, y las temperaturas extremadamente bajas
en la Antártida significan que casi no hay vapor de agua atmosférico.
Los
científicos esperan sondear esta información para obtener información sobre
varios procesos físicos e incluso partículas nuevas.
"El fondo de microondas cósmico
es una fuente notablemente rica para la ciencia", dice Benson. "La
encuesta de la cámara de tercera generación puede darnos pistas, sobre todo,
desde la energía oscura a la física del Big Bang a la localización de los
cúmulos de galaxias más masivas en el universo".
Los
detalles de esta "imagen del bebé" del cosmos permitirán a los
científicos comprender mejor los diferentes tipos de materia y energía que
componen nuestro universo, como los neutrinos y la energía oscura. Incluso
pueden encontrar evidencia de las ondas gravitacionales desde el comienzo del
universo, considerado por muchos como la "pistola humeante" para la
teoría de la inflación. También sirve como una rica encuesta
astronómica; una de las cosas que buscarán son algunas de las primeras
galaxias masivas en el universo. Estas enormes galaxias son cada vez más
interesantes para los astrónomos como "granjas estelares", que forman
las primeras estrellas del universo, y dado que son casi invisibles para los
telescopios ópticos típicos, el Telescopio del Polo Sur es quizás la forma más
eficiente de encontrarlos.
La
colaboración del Telescopio del Polo Sur ha operado el telescopio desde su
construcción en 2007.
Las
subvenciones de múltiples fuentes -la National Science Foundation, el US
Department of Energy y las fundaciones Kavli y Moore- respaldaron una cámara
polarizadora de segunda generación.
El
último plano focal de tercera generación contiene 10 veces más detectores que
el experimento anterior, lo que requiere nuevas ideas y soluciones en
materiales y nanociencia.
"Desde una perspectiva
tecnológica, prácticamente no hay nada que salga de la caja", dice Clarence Chang, profesor asistente de la Universidad de Chicago y
físico de Argonne involucrado en el experimento.
La Aurora Australis sobre el Telescopio South Pole. Foto: Robert
Schwarz
Para
el Telescopio del Polo Sur, los científicos necesitaban equipos mucho más
sensibles que cualquier cosa fabricada comercialmente. Tuvieron que
desarrollar sus propios detectores, que usan materiales especiales para
detectar pequeños cambios de temperatura cuando absorben la luz. Estos
detectores personalizados fueron desarrollados y fabricados desde cero en
habitaciones ultra limpias en Argonne.
Los
detectores fueron a Fermilab para ser ensamblados en módulos, que incluían
lentes pequeñas para cada píxel fabricados en la Universidad de Illinois en
Urbana-Champaign. Después de someterse a pruebas en múltiples
universidades colaboradoras de todo el país, los detectores regresaron a
Fermilab para integrarse en el criostato de cámara del telescopio South Pole,
diseñado por Benson. La cámara se ve como una cámara óptica de 8 pies de
altura y 1.134 kilos (2.500 libras) con un teleobjetivo en la parte delantera,
pero con la complicación adicional de que las lentes deben enfriarse a solo
unos pocos grados por encima del cero absoluto. (Incluso la Antártida no
está tan fría, por lo que necesita este criostato especial para enfriarlo aún
más).
Finalmente,
la nueva cámara estaba lista para su viaje de 10,000 millas a la Antártida por
tierra, aire y mar.
En el
tramo final, desde la estación McMurdo de NSF hasta el Polo Sur, voló a bordo de
un avión de carga LC130 especializado equipado con esquís para poder aterrizar
en la nieve cerca del sitio del telescopio, ya que la estación se encuentra
encima de una capa de hielo.
Los
componentes fueron cuidadosamente descargados y un equipo de más de 30
científicos corrieron para volver a montar la cámara durante el breve verano
antártico de tres meses, ya que no se puede acceder al Polo Sur la mayor parte
del año debido a las temperaturas que pueden bajar hasta menos 100 grados
Fahrenheit.
La
campaña de observación multianual del Telescopio del Polo Sur reúne a
investigadores de América del Norte, Europa y Australia.
Con la
actualización de los datos del telescopio, la exploración de la radiación
cósmica de fondo de microondas entra en una nueva era con una poderosa
colaboración y un instrumento extremadamente sensible.
"El estudio del CMB involucra
muchos tipos diferentes de viajes científicos", dice Chang. "Es
emocionante ver los esfuerzos de todos lados para impulsar las fronteras de lo
que sabemos".
Telescopio Gigante de Magallanes (GMT), actualmente en construcción, que estará ubicado en el
desierto de la Región de Atacama, en Chile. Con un área de 368 metros cuadrados, una altura de 2516
metros y con un diseño que combina siete espejos de 8,4 metros de diámetro, un
verdadero titán.
La
presente entrada, corresponde al trabajo de Nicolás Soto, estudiante de Magister
de Electrónica, mención control e instrumentación, en la Universidad Técnica
Federico Santa María (Chile) y estudiante de postgrado del Núcleo Milenio de Formación
Planetaria, aparecido en NPF - posted by Carol Rojas.
¿Has visto las
noticias sobre nuevos proyectos astronómicos? Hay una tendencia que quizá
habrás notado: Las nuevas generaciones de telescopios son cada vez más grandes
que sus predecesores.
La siguiente
infografía lo deja bien claro:
¿Por qué queremos construir
telescopios tan grandes?
No es que los
astrónomos e ingenieros quieran pasar a la historia por construir el telescopio
más grande del mundo con el nombre menos creativo de la galaxia, que ya es un desafío notable en sí
mismo, sino que hay dos motivaciones científicas bien claras detrás de esta
ambición por ir aumentando el tamaño de nuestros ojos hacia el Universo.
Primero que todo, dejémoslo claro: No es para tener más zoom. A
pesar de lo que nuestra intuición nos dice, tener un telescopio con un espejo
enorme no nos permite por sí solo poder obtener un aumento (zoom) enorme en
nuestras imágenes del cielo. El aumento que proporciona un telescopio tiene que
ver con qué tan curvos son sus espejos y no con su tamaño. Como diría un
óptico, tiene que ver con las distancias focales y no con el diámetro de la
apertura.
Antes de preocuparnos de hacer
zoom a una imagen, tenemos que tener una buena imagen que aumentar. Todos nos
hemos frustrado alguna vez cuando al hacer zoom a alguna foto grupal nos
encontrarnos con un manchón de veinte píxeles que se supone es nuestra cara. Si
no queremos eso en nuestras fotos cotidianas, menos lo queremos en nuestras
imágenes astronómicas.
¿Qué necesitamos entonces para tener una buena imagen? Básicamente tres cosas: Buena iluminación, nitidez y
un buen sensor que capture la imagen. Un telescopio más grande nos ayuda a
mejorar las dos primeras.
Los telescopios son recolectores de luz Por el lado de la iluminación, la
principal función de un telescopio es recolectar la luz que llega sobre su
superficie. Al agrandar su tamaño podemos recolectar más luz y mientras más
recolectemos podremos ver objetos más tenues. Estos objetos, en general,
corresponden a los que se encuentran más alejados de nosotros y son
imperceptibles a simple vista, pero otras veces simplemente son intrínsecamente
débiles, como los planetas.
En cuanto a la
nitidez, los detalles que podemos ver en una imagen ideal están limitados por
la difracción de la luz. Este fenómeno produce un efecto de difuminación que no
se puede evitar, pero que disminuye al aumentar el tamaño del telescopio.
Si queremos ver más detalles en nuestras imágenes, como cuando
buscamos planetas alrededor de estrellas lejanas o queremos saber si lo que
observamos corresponde a uno o varios objetos muy cercanos (como en la imagen),
estamos obligados a agrandar nuestro telescopio hasta que nos permita
distinguir con claridad lo que queremos ver.
Por estas dos razones, hacer telescopios más grandes sólo trae
beneficios en cuanto a la ciencia que podemos realizar con ellos, ya que nos
permite ver más y con más detalle. Y esta es la forma que tenemos para intentar
comprender cómo funciona el Universo en mediana y gran escala.
Fuente: Nicolás Soto / NPF - Publicado por Carol Rojas
el 08. junio.2018 Nicolás Soto otro chileno científico que debemos conocer y agradecer su trabajo, que lamentablemente no son noticia en el ambiente general. Fuente del vídeo agregado por Soca: Embajada de los EE.UU.
La tecnología del
telescopio ha recorrido un largo camino. Aquí hay 4 nuevas máquinas
increíbles para observar el universo, tanto desde el espacio como desde la
Tierra
Un segmento de espejo para el Telescopio Espacial James
Webb. Cada uno de los 18 segmentos del espejo del telescopio está cubierto
con una delgada capa de oro. El Webb, cuyo lanzamiento se ha retrasado hasta 2019 , reflejará principalmente luz infrarroja. Imagen
a través de Drew Noel / NASA / Wikimedia Commons .
Los seres humanos han
estado mirando las estrellas desde que tienen ojos, preguntándose qué había
allí afuera.
Los primeros
astrónomos usaron las estrellas para decir la hora y para navegar, pero no fue
hasta que Galileo se convirtió en el primero en apuntar un telescopio hacia el cielo en 1609 que nació la era
actual de la astronomía.
En el siglo XX, los
telescopios se convirtieron en enormes construcciones con grandes espejos
primarios, alojados en sus propios enormes edificios.
Ahora, tenemos
telescopios en órbita como el Hubble y telescopios que usan tecnologías que
Galileo nunca imaginó. ¡La tecnología ha avanzado asombrosamente!
Echemos un vistazo
más de cerca de un nuevo telescopio espacial, más tres de los mayores
telescopios terrestres que se planean hoy.
Concepto del artista del Telescopio Espacial James Webb a través
de ESA / C. Carreau.
Telescopio espacial James Webb (JWST) .
Es posible que escuche que el Webb
es el reemplazo del Hubble , pero de hecho, a diferencia del
Hubble, el telescopio Webb de la NASA está diseñado para ver se principalmente
en el infrarrojo, por lo que también es un sucesor del Telescopio Espacial Spitzer
El telescopio Webb es tres veces el
tamaño del Hubble y cuenta con un espejo primario de 6.5 metros (21
pies). La idea surgió a fines de la década de 1980 y en la de 1990, con la
necesidad de ver más lejos en el espacio (en objetos con mayor desplazamiento hacia el rojo ) y, por lo tanto, más atrás en el tiempo que nunca.
Ahora, a medida que la astronomía ha
progresado, los objetivos de Webb también lo tienen. Por ejemplo, en lugar
de tomar fotos asombrosas de nubes de polvo cercanas, como las que el Hubble
hizo famosas, el telescopio Webb podrá mirar dentro de las nubes de
polvo donde nacen los planetas y las estrellas.
También permitirá, por ejemplo, que
los astrónomos estudien los agujeros negros supermasivos que residen en el
centro de la mayoría de las galaxias, incluida la nuestra.
Las dos mitades de los componentes del
Webb habían estado en el Centro Espacial Johnson en Houston, donde habían
estado sometidos a muchos meses de pruebas
criogénicas . Pero, en febrero de
2018, el telescopio y sus instrumentos llegaron a
California , donde serán ensamblados por
Northrop Grumman Aerospace Systems. El Webb una vez completo se programó
para su lanzamiento a finales de este año, pero la fecha se retrasó
recientemente entre
marzo y junio de 2019 .
Aún así, se está progresando hacia el
día del lanzamiento. Espere pronto el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb, dentro de aproximadamente un año.
Concepto del artista del Telescopio Europeo Extremadamente Grande, el
telescopio óptico e infrarrojo más grande del mundo. Imagen vía ESO / L.
Calçada.
Telescopio Europeo Extremadamente
Grande (E-ELT)
Bajo los auspicios del Observatorio
Europeo Austral, el E-ELT es el telescopio óptico / infrarrojo cercano más
grande del mundo, actualmente en construcción en Chile.
Se está construyendo en la cima de Cerro Armazones (9,993 pies, 3,046
metros) en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, bajo uno de los cielos
más claros y oscuros del mundo. Se espera que vea la primera luz en 2024.
El E-ELT albergará un espejo primario de 39,3 metros (43 yardas, 129
pies) de ancho, que recogerá aproximadamente 13 veces más luz que cualquier
telescopio activo actualmente. Lea más
sobre la óptica de E-ELT aquí .
El E-ELT se enfrentará al menos a dos
de las preguntas más importantes de la astronomía actual: ¿Cómo fue el universo
más antiguo y existen otros planetas similares a la Tierra?
Se involucrará en lo que sus
creadores describen como arqueología estelar en sus intentos
de sondear el universo temprano y participar en la búsqueda de planetas
habitables, que a veces se utilizan para buscar firmas de vida extraterrestre
más allá de la Tierra.
Este telescopio es uno de los muchos
que se están construyendo hoy en día y que los astrónomos llaman telescopios
extremadamente grandes.
Están vagamente definidos como
telescopios cuyos espejos primarios van desde aproximadamente 20 metros
(alrededor de 22 yardas) hasta alrededor de 100 metros (alrededor de 110
yardas) de ancho. Estos telescopios, que solo han sido posibles en los
últimos años, tienen una serie de características en común, en particular el
uso de espejos primarios segmentados y el uso de sistemas ópticos adaptativos de alto orden.
Concepto del artista del Telescopio Gigante de Magallanes. Imagen a
través de GMTO Corporation
Supervisado por un consorcio
internacional de universidades e instituciones científicas, el espejo primario
del telescopio será un espejo segmentado, que empleará siete espejos rígidos
monolíticos como segmentos.
Seis segmentos fuera del eje de 8,4
metros (27 pies) rodean un segmento central sobre el eje, formando una única
superficie óptica de 24,5 metros (80 pies) de ancho.
Sus diseñadores dicen que podrá ver
10 veces más lejos y más claramente que el Telescopio Espacial Hubble. Lea más sobre la óptica de GMT aquí .
La construcción de este telescopio
comenzará en 2023, sobre el pico del cerro Las Campanas en el desierto de
Atacama en Chile. El sitio web de GMT dijo lo siguiente sobre su estado actual:
“Después de una revisión exhaustiva de los diseños de nivel de sistemas
por un panel externo, el Proyecto GMT entró formalmente en fase de construcción
en 2015. Antes de este anuncio, la preparación del sitio GMT en la cima de la
montaña en los Andes chilenos comenzó en 2012, y el Richard F. Caris Mirror Lab
comenzó a emitir segmentos del espejo primarios en 2005. Se está trabajando en
una etapa u otra en cada uno de los siete espejos GMT”.
Telescopio de treinta metros
(TMT). La historia de Webb, E-ELT y GMT no
ha sido fácil de navegar desde sus diversas conclusiones, pero todos sus cursos
han sido más suaves (hasta ahora) que el Telescopio propuesto de treinta metros
(TMT), otro de los mejores telescopios extremadamente grandes ahora están siendo planeados o en construcción.
A fines de
septiembre de 2017 , el proyecto del
telescopio de US$ 1,400 millones finalmente se aprobará para reanudar la
construcción sobre el volcán Maunakea de Hawai.
Eso fue después de cinco meses de
audiencias públicas en Hawai, que incluyeron 71 testimonios de testigos y una
revisión de más de 800 documentos presentados.
Space.com informó:”TMT inició la construcción en
octubre de 2014, pero las manifestaciones
de la siguiente primavera detuvieron la
construcción. Los manifestantes han expresado su preocupación sobre el
impacto cultural y ambiental del proyecto del telescopio; Los nativos de
Hawai consideran que los picos en toda la cadena de la isla son sagrados”.
La primera luz para el TMT ahora
podría llegar ya a mediados o finales de 2020. El telescopio está diseñado
para tener un espejo primario de aproximadamente 30 metros (100 pies) de
diámetro.
El espejo en sí mismo estará compuesto
por 492 espejos individuales que recogerán más de 10 veces la cantidad de luz
de otros telescopios más pequeños. Se ajustará para las condiciones
atmosféricas.
Ya hay otros tres grandes telescopios
en Maunakea. Si los planificadores y socios de TMT no pueden comenzar la
construcción en abril de 2018, el equipo dice que podría decidir abandonar la
ubicación en Maunakea y en su lugar comenzar la construcción en su sitio de
respaldo en las Islas
Canarias. Manténganse al tanto.
Mientras tanto, disfruta el cuadro a
continuación.
Muestra una comparación de los
tamaños nominales de las aberturas (diámetros primarios del espejo) de algunos telescopios
extremadamente grandes que se están construyendo o planificando hoy en día,
junto con algunos telescopios ópticos notables.
Observe
especialmente el Webb, E-ELT, GMT y TMT; un Telescopio Espacial y tres Gigantes Telescopios Terrestres,
que revolucionarán la astronomía en los próximos años.
En pocas palabras: Una reducción
rápida de cuatro telescopios que se están planificando o en construcción: El
Telescopio Extremadamente Grande Europeo, el Telescopio Gigante Magallanes, el
Telescopio Treinta Metros y el Telescopio Espacial James Webb.
Fuente: Comunidad EARTHSKY – 11.
abril. 2018 – NASA – ESA - ESO –GMT -
TMT- SPACE – WIKIMEDIA COMONS
