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Observatorio Vera C. Rubin inicia levantamiento de diez años con cámara de 3.200 megapíxeles, 10 terabytes de datos por noche y millones de alertas astronómicas.
Una cámara de 3.200 megapíxeles instalada en el Observatorio Vera C. Rubin, en Chile, entró oficialmente en operación el 30 de junio para iniciar el más amplio seguimiento continuo del cielo jamás planificado. Durante diez años, el equipo registrará repetidamente el Hemisferio Sur, formando una secuencia capaz de revelar cambios en el brillo, en la posición y en la apariencia de miles de millones de objetos celestes.
Llamado LSST, sigla en inglés para Levantamiento Legado del Espacio y del Tiempo, el proyecto producirá una nueva imagen aproximadamente cada 30 o 40 segundos. Al combinar fotografías tomadas en noches diferentes, los investigadores podrán seguir explosiones estelares, desplazamientos de asteroides, pasos de cometas y transformaciones en regiones distantes del cosmos.
La operación también deberá generar cerca de 10 terabytes de información por noche y emitir hasta siete millones de alertas automáticas cuando detecte algún cambio en el cielo. La estructura permitirá que otros telescopios reaccionen rápidamente a eventos que requieran observación inmediata.
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Observatorio Vera C. Rubin transforma el cielo en una secuencia de diez años
El levantamiento fue diseñado para regresar a las mismas áreas del cielo cada pocas noches. En lugar de producir solo imágenes aisladas, el sistema construirá una línea de tiempo de cada región observada. Al final de la misión, un mismo tramo podría haber sido fotografiado aproximadamente 800 veces.
Esta repetición permitirá comparar el cielo en diferentes momentos y localizar fenómenos que podrían permanecer invisibles en una única observación. El resultado será similar a un video en time-lapse, en el cual fotografías captadas en intervalos distintos se reúnen para mostrar cambios graduales o acontecimientos rápidos.
“Hoy, comenzamos a filmar la mayor película cósmica jamás hecha”, declaró Brian Stone, director interino de la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos, la NSF.
Para Stone, la entrada en operación representa la conclusión de décadas de planificación y desarrollo tecnológico. Según él, el observatorio deberá ampliar los límites del conocimiento cada noche de funcionamiento.
La cámara tomará una fotografía cada 30 o 40 segundos
Los observatorios tradicionales suelen dedicar parte de su tiempo a estrellas, planetas, galaxias u otros objetivos previamente seleccionados. El Observatorio Vera C. Rubin adopta una estrategia diferente. Su cámara fue construida para captar extensas áreas del cielo en intervalos cortos, repitiendo este proceso durante años.
Esta combinación entre campo amplio y alta frecuencia permitirá identificar objetos que se desplazan o cambian rápidamente.
Entre los fenómenos que podrán ser seguidos están:
- explosiones de supernovas;
- alteraciones en el brillo de estrellas y galaxias;
- movimiento de asteroides;
- desplazamiento de cometas;
- objetos distantes del Sistema Solar;
- eventos aún desconocidos por los investigadores.
Phil Marshall, subdirector de operaciones del Rubin, afirmó al periódico The New York Times que el levantamiento fue desarrollado para observar incluso aquello que los científicos aún no saben que deben buscar.
Para él, el conjunto de información deberá transformarse en una “verdadera mina de oro para la ciencia”.
El Observatorio Vera C. Rubin producirá 10 terabytes de datos por noche
La frecuencia de las imágenes creará un flujo de información inusual incluso para grandes proyectos astronómicos. Se prevé que aproximadamente 10 terabytes sean recolectados cada noche de observación. El volumen corresponde a cientos de películas en resolución 4K.
Estos datos necesitarán ser procesados continuamente para que los sistemas puedan comparar las imágenes actuales con registros anteriores y reconocer alteraciones relevantes.
La operación puede resumirse en cuatro etapas:
- la cámara fotografía una gran región del cielo;
- los sistemas reciben y procesan la nueva imagen;
- el registro se compara con observaciones anteriores;
- cambios detectados generan alertas para la comunidad científica.
El objetivo no es solo almacenar fotografías, sino transformar el material en una base que pueda ser investigada y utilizada por científicos de diferentes países.
Hasta siete millones de alertas podrán ser enviadas
Cuando un objeto varíe de brillo, cambie de posición o presente otra alteración visible, el sistema podrá producir un aviso automático. Se espera hasta siete millones de alertas durante las operaciones, creando una red de seguimiento casi inmediato del cielo.
Estos avisos podrán orientar telescopios ubicados en otras partes del mundo. Al recibir una notificación, los investigadores podrán dirigir sus propios instrumentos al mismo punto y obtener datos adicionales.
Este proceso será especialmente importante para eventos de corta duración, que pueden desaparecer antes de una observación programada de manera convencional. Una explosión estelar, por ejemplo, podrá ser identificada por el Rubin y seguida rápidamente por otros equipos con capacidades diferentes.
El LSST deberá ampliar los catálogos de objetos existentes en el Sistema Solar y en regiones mucho más distantes. Durante los diez años, el Observatorio Vera C. Rubin registrará miles de millones de cuerpos celestes. Las observaciones permitirán medir movimientos, comparar luminosidades e identificar objetos que aún no aparecían en las bases de datos.
El seguimiento frecuente será particularmente útil para localizar asteroides y cometas, pues sus posiciones cambian en relación al fondo formado por las estrellas. En el caso de galaxias y otros objetos distantes, la repetición de las imágenes ayudará a observar eventos transitorios y a construir mapas más detallados de la distribución de materia en el Universo.
Pruebas ya localizaron más de 11 mil asteroides desconocidos
Antes de la apertura oficial del levantamiento, el observatorio pasó por una serie de evaluaciones técnicas. Incluso en esta fase, la cámara demostró su capacidad al identificar más de 11 mil asteroides que aún no habían sido registrados.
Entre ellos estaban 33 objetos cercanos a la Tierra y cientos de cuerpos ubicados más allá de la órbita de Neptuno. El equipo también captó imágenes del cometa interestelar 3I/ATLAS, cuya origen está fuera del Sistema Solar.
Estos resultados fueron obtenidos mientras ingenieros y científicos aún verificaban la calidad de las fotografías, la estabilidad de los instrumentos y la confiabilidad de los sistemas responsables de la operación continua.
Observatorio Vera C. Rubin investigará materia y energía oscuras
Además de registrar fenómenos que cambian rápidamente, el levantamiento deberá contribuir al estudio de dos de las mayores cuestiones de la astronomía actual.
La materia oscura no puede ser observada directamente, pero su existencia se deduce por los efectos gravitacionales ejercidos sobre galaxias y otros cuerpos. Las estimaciones presentadas indican que corresponde a aproximadamente el 85% de toda la materia del Universo.
La energía oscura, por su parte, está asociada a la aceleración de la expansión cósmica, aunque su naturaleza aún no se comprende. Al mapear miles de millones de objetos y seguir su distribución a lo largo de una gran área, el Rubin podrá ofrecer nuevos datos para investigaciones sobre estos componentes invisibles.
Darío Gil, subsecretario de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos, afirmó que el proyecto deberá registrar la naturaleza dinámica del cosmos y abrir perspectivas sobre sus mayores misterios.
“Con su diseño y herramientas de clase mundial, el Observatorio Rubin capturará la naturaleza dinámica de nuestro cosmos”, declaró Gil. Según él, investigar la materia y la energía oscuras también significa buscar una comprensión más amplia de las leyes fundamentales del Universo.
Registro repetido permitirá encontrar lo que una única imagen no muestra
Una fotografía astronómica revela cómo determinada región aparecía en el momento de la exposición. El levantamiento del Rubin añadirá la dimensión del tiempo. Al observar el mismo punto cientos de veces, los científicos podrán distinguir objetos permanentes de eventos temporales.
Un punto luminoso que surge y desaparece podrá indicar una explosión. Pequeños cambios de posición podrán revelar un asteroide. Alteraciones graduales de brillo podrán señalar transformaciones en estrellas o sistemas distantes.
La fuerza científica del proyecto estará, por tanto, no solamente en la resolución de la cámara, sino en la comparación sistemática de imágenes realizadas a lo largo de una década.
Proyecto exigió más de veinte años de desarrollo
La entrada en operación cierra una espera de aproximadamente tres décadas desde la concepción inicial del levantamiento. Más de veinte años fueron dedicados al desarrollo de las tecnologías necesarias para construir, instalar y operar el sistema.
En los meses anteriores al inicio oficial, los equipos realizaron pruebas para confirmar si la cámara mantendría la calidad de imagen y si los equipos podrían funcionar de manera estable durante observaciones sucesivas.
Bob Blum, director del Observatorio Vera C. Rubin en el NSF NOIRLab, destacó el trabajo acumulado por los equipos involucrados. “Es increíble y gratificante estar aquí en este momento, tras más de dos décadas de trabajo excepcional de nuestro dedicado equipo”, afirmó.
Para Blum, el proyecto deberá alterar la manera en que la astronomía y la astrofísica se realizan, principalmente por la cantidad de información que estará accesible a los investigadores.
La cámara de 3.200 megapíxeles no fue creada solo para producir fotografías más detalladas. Su principal diferencial está en la capacidad de observar extensas áreas repetidamente, transformar cambios en alertas y construir una memoria visual del cielo a lo largo de diez años.
Con 10 terabytes de datos por noche, miles de millones de objetos catalogados y cada región fotografiada alrededor de 800 veces, el proyecto formará un archivo capaz de seguir el Universo en movimiento. El Observatorio Vera C. Rubin comienza, así, una etapa en la que la astronomía deja de observar solo retratos del cosmos y pasa a reunir las escenas de una historia registrada noche tras noche.
Con información de la Revista Galileu
