domingo, 30 de noviembre de 2025

Una prueba del láser marca el inicio de una nueva era en la interferometría

 


La semana pasada, se proyectaron cuatro láseres en el cielo de Paranal, Chile, perteneciente al Observatorio Europeo Austral (ESO). Cada láser crea una estrella artificial, que los astrónomos utilizan para medir y corregir la borrosidad causada por la atmósfera terrestre. El impactante lanzamiento de estos láseres, uno desde cada uno de los telescopios de ocho metros de Paranal, representa un hito significativo del proyecto GRAVITY+, una importante y compleja actualización del Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO. GRAVITY+ ofrece al VLTI una mayor potencia de observación y una cobertura del cielo mucho más amplia que la anterior.

“ Este es un hito muy importante para una instalación completamente única en el mundo ”, afirma Antoine Mérand, astrónomo de ESO y científico del programa VLTI.

El  VLTI combina la luz de varios telescopios individuales del VLT (ya sean los cuatro Telescopios Unitarios (UT) de ocho metros o los cuatro Telescopios Auxiliares más pequeños) utilizando  interferometría . GRAVITY+ es una actualización del VLTI, con un enfoque en GRAVITY, un instrumento VLTI muy exitoso que se ha utilizado para obtener imágenes de exoplanetas ,  observar estrellas cercanas y lejanas y realizar observaciones detalladas de objetos débiles  que orbitan el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea . GRAVITY+ también abarca cambios de infraestructura en los telescopios y actualizaciones en los túneles subterráneos del VLTI, donde se reúnen los haces de luz. La instalación de un láser en cada uno de los UT previamente no equipados es un logro clave de este proyecto a largo plazo, transformando el VLTI en el interferómetro óptico más potente del mundo.

“ El VLTI con GRAVITY ya ha permitido tantos descubrimientos imprevistos que estamos entusiasmados por ver cómo GRAVITY+ ampliará aún más los límites ”, afirma el investigador principal de GRAVITY+, Frank Eisenhauer, del Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre (MPE) de Alemania, que lideró el consorcio que llevó a cabo la actualización. [1]

La serie de actualizaciones, que se ha estado desarrollando durante varios años, incluye tecnología de óptica adaptativa revisada (un sistema para corregir la borrosidad causada por la atmósfera terrestre) con sensores avanzados de última generación y espejos deformables. Hasta ahora, en el VLTI, las correcciones de óptica adaptativa se realizaban apuntando a estrellas de referencia brillantes que debían estar cerca del objetivo, lo que limitaba el número de objetos que podíamos observar. Con la instalación de un láser en cada telescopio terrestre, se crea una estrella artificial brillante a 90 km sobre la superficie terrestre, lo que permite corregir la borrosidad atmosférica en cualquier punto del cielo. Esto permite al VLTI acceder a todo el cielo austral y mejora considerablemente su capacidad de observación.

“ Esto abre el instrumento a la observación de objetos en el Universo distante temprano, como el cuásar que observamos la segunda noche, donde resolvimos el gas caliente que emite oxígeno muy cerca del agujero negro ”, afirma Taro Shimizu, astrónomo del MPE y miembro del consorcio del instrumento. Con los láseres de los telescopios utilizados por el VLTI, los astrónomos podrán estudiar galaxias activas distantes y medir directamente la masa de los  agujeros negros supermasivos que las alimentan, así como observar estrellas jóvenes y los discos de formación planetaria a su alrededor.

Las capacidades mejoradas del VLTI incrementarán drásticamente la cantidad de luz que puede viajar a través del sistema, lo que aumentará la sensibilidad de la instalación hasta diez veces. « Un objetivo fundamental de GRAVITY+ es permitir observaciones profundas de objetos débiles », explica Julien Woillez, astrónomo de ESO y científico del proyecto GRAVITY+. Esta mayor capacidad para detectar objetos más tenues permitirá observar agujeros negros estelares aislados, planetas que flotan libremente sin orbitar una estrella anfitriona y estrellas más cercanas al agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, Sgr A*.

Un primer objetivo para los equipos de GRAVITY+ y ESO en Paranal, que realizaban observaciones de prueba con los nuevos láseres, fue un cúmulo de estrellas masivas en el centro de la Nebulosa de la Tarántula, una región de formación estelar en nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Estas primeras observaciones revelaron que un objeto brillante en la nebulosa, que se creía una estrella única extremadamente masiva, es en realidad un sistema binario de dos estrellas muy próximas. Esto demuestra las impresionantes capacidades y el potencial científico del VLTI mejorado.

Esta mejora va más allá de una simple actualización y se concibió por primera vez hace décadas. El sistema láser se sugirió en el informe final del Proyecto Very Large Telescope en 1986, incluso antes de que existiera el VLTI: « Si pudiera funcionar en la práctica, sería un gran avance », afirmaba el informe. Ahora, este avance es una realidad.https://www.eso.org/public/news/eso2519/

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