El Observatorio Vera C. Rubin comienza la cronofotografía cósmica más grande de la historia
Imagen destacada: El Observatorio Vera C. Rubin en Cerro Pachon, Chile, bajo la Vía Láctea; crédito: Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
El Observatorio Vera C. Rubin, en el norte de Chile, ha comenzado oficialmente el Estudio Legado del Espacio y el Tiempo (LSST), un proyecto de 10 años que capturará imágenes de todo el cielo austral visible cada tres noches utilizando la cámara digital más grande del mundo. El estudio, que comenzó el 30 de junio, producirá una película de lapso de tiempo cósmico de 3.2 gigapíxeles de profundidad y escala sin precedentes.
«Este momento marca una nueva era en astronomía, no solo en términos del volumen y la calidad de los datos que LSST trae consigo, sino también en cómo se realiza la investigación en astronomía», dijo Arun Kannawadi Jayaraman de la Universidad de Duke.
El telescopio Simonyi Survey Telescope de 8.4 metros del observatorio en Cerro Pachon (8,684 pies sobre el nivel del mar) lleva una cámara de 3,200 megapíxeles construida en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC. Cada exposición captura 9.6 grados cuadrados de cielo, aproximadamente 45 veces el área de la luna llena. Durante 10 años, cada zona de cielo accesible será observada aproximadamente 800 veces, generando de 10 a 20 terabytes de datos por noche y hasta 10 millones de alertas de dominio temporal enviadas globalmente en 60 segundos.
«LSST ofrece una película astronómica en lugar de instantáneas individuales, observando las mismas regiones del cielo repetidamente durante años», dijo Željko Ivezić, jefe del estudio del observatorio. «Es una sensación increíble. He estado trabajando en esto durante más de dos décadas. Me recordó el nacimiento de mi hijo».
Seis filtros de color que abarcan desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano (u, g, r, i, z, y) brindan al estudio una visión detallada de la distribución de energía espectral de cada objeto. Un cambiador automático robótico intercambia los filtros en menos de dos minutos, manteniendo una cadencia de observación lo suficientemente ajustada para capturar eventos de rápido cambio.
Cinco pilares científicos
El LSST se organiza en torno a cinco áreas científicas principales. La energía oscura y la materia oscura son los impulsores principales: midiendo el lente gravitacional débil a través de miles de millones de galaxias, Rubin mapeará la distribución 3D de la materia oscura y, dentro de 5 a 7 años, podría distinguir entre la energía oscura como un fenómeno real y un malentendido de la gravedad. Este resultado podría ser el legado más fundamental del estudio.
Para la defensa planetaria, se espera que Rubin detecte decenas de miles de nuevos asteroides cercanos a la Tierra, incluidos objetos potencialmente peligrosos, y docenas de visitantes interestelares, frente a solo tres detectados hasta la fecha. El estudio también buscará el hipotético Planeta Nueve en el sistema solar exterior.
La astronomía de dominio temporal recibirá un impulso sin precedentes: el flujo de alertas nocturnas capturará supernovas, estallidos de rayos gamma, eventos de disrupción por mareas y tipos completamente nuevos de explosiones cósmicas que nadie ha predicho. Plataformas “broker” dedicadas impulsadas por IA clasificarán y distribuirán el torrente de datos a científicos y astrónomos ciudadanos de todo el mundo.
El estudio mapeará la estructura de la Vía Láctea y sus poblaciones estelares con exquisito detalle, detectando tenues corrientes de marea y características de baja luminosidad superficial que contienen pistas sobre la historia de formación de la galaxia. Los campos de perforación profunda proporcionarán observaciones ultraprofundas en regiones seleccionadas, y un modo de objetivo de oportunidad permitirá el seguimiento rápido de eventos multimensajero como fusiones de estrellas de neutrones y fuentes de ondas gravitacionales.
Desafíos de datos por delante
El observatorio enfrenta importantes desafíos operativos. Más de 15,000 satélites ya rayan las imágenes astronómicas, y la creciente población de megaconstelaciones amenaza la calidad de los datos del estudio. Los astrónomos terrestres han advertido que si el número de satélites supera los 100,000, la astronomía óptica terrestre podría verse gravemente comprometida.
No obstante, la comunidad se está preparando. Múltiples plataformas broker de aprendizaje automático están en su lugar para separar los transitorios astrofísicos reales de los artefactos satelitales y el ruido del detector. «Si hablas con 50 astrónomos diferentes, obtendrías 50 respuestas diferentes sobre lo que esperan con ansias», dijo el astrónomo de Caltech Mike Brown, reflejando la amplitud de la ciencia que LSST desbloqueará.
El observatorio de 800 millones de dólares está financiado conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. y el Departamento de Energía. Concebido por primera vez alrededor de 2003 y clasificado como la instalación terrestre de máxima prioridad en el Decenal de Astrofísica de 2010, Rubin es la culminación de más de dos décadas de desarrollo.
Traducido por Alessandra