feb 12 2010

¿Quién se hará con el E-ELT?

Tag: Astronomía y Astrofísicafranwerst @ 12:05

ACTUALIZACIÓN: El comité nombrado por la ESO para examinar las características de cada uno de los sitios propuestos para el ELT ha hecho público que recomienda a cerro Armazones (Chile) como lugar preferido ya que "posee el mejor balance en cuanto a calidad del cielo en todos los aspectos y además el E-ELT podría ser operado de manera integrada con el cercano observatorio de Paranal". Habrá una segunda reunión del consejo de ESO para decidir finalmente el sitio, teniendo en cuenta las recomendaciones de este comité asesor, así como otros aspectos.
Por cierto, finalizada la encuesta, de la friolera de 8 votantes ;-) parece que 5 (63%) votaron a favor de Chile y 3 a favor de España (38%). ¡Gracias a todos los que habéis participado!

En estos días ha empezado a aparecer en los medios la lucha encarnizada por ser el país anfitrión del que será el telescopio más grande del mundo. Chile y España son los dos últimos candidatos serios para albergar esta gran estructura científica que significará importantes avances en la astronomía. Parece que la decisión final se tomará a finales de marzo, así que la cosa está que arde durante las últimas semanas que aún quedan de "campaña política".

Recreación de lo que será el E-ELT. Crédito: ESO

El telescopio europeo extremadamente grande (E-ELT, European Extremely Large Telescope) es un proyecto propuesto por el Observatorio Europeo Austral (ESO) que comenzó a sonar hace ya varios años, y que actualmente se encuentra en la recta final de su fase de diseño. Con un espejo primario de 42 m de diámetro pasará a ser el telescopio más grande del mundo, superando al telescopio norteamericano TMT (Thirty-Meter Telescope) que se construirá en Hawaii. Ambos tienen previsto estar operativos allá por el 2018. Para hacernos una idea de las dimensiones, el E-ELT tendrá una base similar al tamaño de un campo de fútbol (unos 100 m de diámetro) y una altura de unos 80 m y su área colectora de fotones (espejo primario) será del orden de la superficie de una piscina olímpica.

Por supuesto el E-ELT no tendrá un espejo monolítico sino segmentado, compuesto por 984 espejos hexagonales de 1,45 m que cubrirán la superficie parabólica que hará de espejo primario. Como comparación, el GTC (Gran Telescopio de Canarias) que es telescopio óptico-infrarrojo segmentado más grande del mundo en la actualidad, tiene un diámetro de 10,4 m y posee 34 segmentos.

El candidato español a albergar el E-ELT es precisamente el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, donde también se encuentra el GTC. Este observatorio, que cuenta con una excelente calidad de sus cielos, alberga ya toda una batería de telescopios nocturnos, principalmente europeos. El sitio propuesto por Chile es el llamado cerro Armazones, a unos 20 km al oeste del Observatorio de Paranal, situado en la II región de Chile. En principio la lista de posibles candidatos era mayor, incluyendo sitios estratégicos de Argentina, Marruecos o Méjico, pero parece que finalmente la contienda está entre Chile y España, que reúnen las características científicas, económicas y de infraestructura necesarias para albergar semejante proyecto.

Propuesta de España: Roque de los Muchachos, La Palma. Propuesta de Chile: Cerro Armanzones, II Región

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Y como en toda contienda la prensa nos avanza las ofertas de cada país. Según publimetro, Chile ofrecería de manera gratuíta las 600 hectáreas necesarias para el funcionamento del E-ELT, y Público.es adelanta que además limitaría la minería en la zona para evitar la calima que afectaría a la calidad de la atmósfera. En su contra está la actividad sísmica presente en la región y el hecho de que Chile no renunciara a la cuota del 10% del tiempo de observación que tradicionalmente se le ha asignado en los telescopios afincados en su territorio. España, por su parte, no ha revelado aún todos los detalles de su propuesta aunque según Europa Press, el Ministerio de Ciencia e Innovación parece haber anunciado que cubrirá económicamente el proyecto de modo que sea competitivo. Además el gobierno autónomo de Canarias ha tirado de las orejas al Gobierno central para que se apure con la preparación de la convocatoria y se ha comprometido a contribuir con los gastos de la logística (camino, gestión de electricidad, agua, etc.). Un punto importante lo menciona El PAIS, que recuerda que el TMT ya se ha decidido ubicar en Hawaii, con lo que cubrirá así los cielos del hemisferio norte. Esto podría favorecer a la candidatura chilena que posibilitaría complementar al TMT, con el E-ELT explorando los cielos del sur.

Zona de habitabilidad predicha para diferentes tipos de estrellas. Origen: Wikimedia Commons

Desde un punto de vista más científico, el E-ELT y sus instrumentos constituyen todo un reto tecnológico y científico de primera magnitud. Se experan hacer avances en la detección y el estudio de los planetas extrasolares, en concreto mediante el uso de la técnica de las velocidades radiales. Además, con tan gran superficie óptica se pretende llegar a tomar espectros de las atmósferas de estos planetas para averiguar su composición. Particularmente interesantes son aquellos planetas que se encuentren dentro de la llamada "zona habitable", que estarían suficientemente cerca de su estrella para poseer temperaturas similares a las de la Tierra y suficientemente lejos para poseer atmósfera estable.

Además de esto, también se podrán resolver por primera vez las estrellas individuales de galaxias cercanas, lo cual nos permitirá estudiar las poblaciones estelares de otras galaxias. Actualmente dicho estudio sólo ha sido posible en nuestra propia Galaxia y las teorías actuales de formación y evolución de galaxias se basan en estas sesgadas observaciones, sin saber si son comunes o no entre galaxias.

Finalmente, el potente telescopio permitirá adentrarse aún más en el ya profundo océano cósmico, remontándose a las épocas más remotas y lejanas del Universo donde se formaron las primeras estrellas y galaxias. Estas observaciones profundas nos darán una mejor visión de la evolución de nuestro Universo, quizás permitiendo desentrañar algunos de los actuales misterios en astrofísica como el de la energía oscura. En concreto, las observaciones de Supernovas de tipo Ia en galaxias lejanas nos permite determinar con mayor precisión la geometría de nuestro universo, lo que probablemente determina su evolución futura.

Como decía, la decisión del dilema de la localización del E-ELT se tomará a lo largo del próximo mes de Marzo, ya que el contrato de construcción del telescopio se tiene previsto ofrecer en Junio de 2010. Habrá que esperar la decisión de la ESO al respecto, que recordemos está formada por 14 países, entre ellos España y Chile.

Enlaces relacionados:


sep 14 2008

Astronomía para todos

Tag: Astronomía y Astrofísicafranwerst @ 17:02

La mayoría de las revistas en las que los cientificos publican sus resultados son accesibles a través de una suscripción y el correspondiente pago de una cantidad. Muchas universidades e instituciones científicas abonan periodicamente dicha suscripción a las revisas que consideran de su interés, lo cual da derecho al personal que trabaja en ellas a acceder a los contenidos de las mismas. Sin embargo estas suscripciones suelen ser caras y pueden llegar a consumir una fracción considerable de los recursos económicos de las instituciones más modestas.

El acceso fluido a lo que se publica en el propio campo de investigación es esencial porque permite al científico conocer los avances recientes en la materia y además contrastar sus investigaciones con resultados similares o complementarlos con otros resultados obtenidos por otros grupos. Leer las revistas además enriquece la opinión o interpretación que cada uno tiene sobre el tema en cuestión. Por supuesto también sirve para saber qué están haciendo otros grupos, lo cual es útil a la hora de plantearse un nuevo trabajo a realizar.

Algunas revistas son excepción, ya que proporcionan un acceso abierto a sus contenidos. He de reconocer que pensaba que eran minoría, aunque un vistazo rápido al "Directory of Open Access Journals" me dice que hay más de 3600 revistas de este tipo indexadas en su base de datos, cubriendo muchas disciplinas. Entre ellas hay 50 de física y 13 de astronomía. También me sorprendión encontrar en el listado de revistas editadas por países, que España a fecha de hoy ocupa el cuarto lugar con 209 revistas de este tipo, por detrás de Estados Unidos, Brasil y Reino Unido.

CAP de Mayo de 2008Entre ellas me gustaría señalar una que me parece bastante interesante. Se trata de la revista CAP (Communicating Astronomy with the Public) editada por la Unión Astronómica Internacional y que está dedicada a la divulgación de la astronomía. El primer número es de Octubre de 2007 y de momento lleva ya tres números publicados.

Es una revista que va dirigida a aquellos interesados en divulgar la astronomía. Ofrece varias secciones, entre ellas una de anuncios importantes sobre eventos pasados y futuros, otra de opinión, y otras como Resources (Recursos) e Innovation (Innovación) donde se ofrecen ideas nuevas sobre los métodos para enseñar la astronomía de manera eficiente. Probablemente esta puede ser una publicación interesante para profesores de astronomía a todos los niveles, desde el nivel de educación secundaria hasta universitaria.

Por cierto, que viene muy a cuento esta revista porque el próximo año 2009 será declarado el año internacional de la astronomía. Seguramente veremos un montón de iniciativas interesantes en divulgación que se pondrán en marcha para este año.

 


jun 15 2008

Interferómetros del futuro (I): LOFAR

Tag: Astronomía y Astrofísicafranwerst @ 12:15

La interferometría está resultando ser una técnica muy productiva en la astronomía moderna, ya que permite expandir increíblemente el potencial de los telescopios, sin necesidad de hacer mono-instrumentos gigantescos muy costosos. La interferometría se ha utilizado tradicionalmente desde hace décadas sobre todo en longitudes de onda largas (generalmente en radioastronomía), ya que es importante medir con precisión la amplitud y la fase de las ondas detectadas, y esto es más sencillo cuanto más larga la longitud de onda. Sin embargo la tecnología actual ha permitido desarrollar interferómetros que trabajan a otras longitudes de onda más cortas, como en el rango visible o infrarrojo.

Un alto porcentaje de los grandes telescopios astronómicos que comenzarán a usarse durante las próximas décadas son de hecho interferómetros. Así que me propongo empezar una serie de entradas donde comentaré algunos de ellos, y comenzaré con LOFAR que ya está en fase avanzada de desarrollo e implementación.


LOFAR (Low Frequency Array) es un interferómetro radio que permitirá observar en el rango de frecuencia entre 10 y 240 MHz (longitudes de onda entre ~ 1 y 30 m). Este rango del espectro está bastante inexplorado ya que la mayoría de los radiotelescopios actuales observan en ondas centimétricas. La gran dificultad de observar a menor frecuencia lo constituye el efecto de la ionosfera terrestre, que "distorsiona" de manera bastante apreciable las ondas de radio que pasan a su través. La exploración de esta nueva "ventana" del espectro traerá seguramente importantes avances, aunque por otro lado será todo un reto desde el punto de vista observacional ya que se conoce poco del universo a estas frecuencias, y por ejemplo existen muy pocos objetos suficientemente conocidos y estudiados que puedar ser usados como calibradores.

LOFAR está formado por miles de pequeñas antenas unidireccionales (no parábolas), muy económicas, que observan simultáneamente una gran parte del cielo. Después, la señal obtenida por todas ellas se combina electrónicamente para simular una observación única con un telescopio de dimensiones iguales a la mayor separación entre dos de las antenas. El mayor reto tecnológico está pues en la transmisión contínua de grandes flujos de datos a lo largo de kilómetros de distancia, y en la capacidad de cálculo necesaria para procesar las señales simultáneas de miles de estas antenas.

A la izquierda antenas de baja frecuencia (30-80 MHz) en una estación LOFAR sobre el terreno en que serán utilizadas. A la derecha imagen de dos antenas de alta frecuencia (120-240 MHz)

 

Además de tener aplicaciones astronómicas, LOFAR también contribuirá en otros campos como son la geofísica e incluso la agricultura. Cada mini-antena lleva acoplados sensores que permiten medir movimientos de la corteza terrestre, o estimar los niveles de agua subterránea. También se instalarán sensores que miden las condiciones de presión, temperatura y humedad en cada estación, lo que permitirá estudiar cómo influyen los microclimas en el desarrollo de ciertas plagas de hongos que afectan a cultivos como la patata.

LOFAR está siendo desarrollado por un consorcio de instituciones, sobre todo holandesas, y está liderado por ASTRON. El proyecto se desarrollará en varias fases, primero con un número más reducido de antenas cubriendo un área de unos 100 km de diámetro, y después extendiendose a mayores distancias. Otros países como Alemania, Inglaterra, Francia, Suecia, Italia o Polonia también colaborarán con estaciones LOFAR en fases sucesivas, lo cual incrementará sustancialmente las capacidades del interferómetro. El telescopio de encuentra en fase de construcción y ya se tienen primeros resultados después de usar un número limitado de antenas.

Enlaces útiles:


ene 02 2008

Tres galaxias y un pájaro

Tag: Astronomía y Astrofísicajapp @ 10:06

Para finalizar el año, el telescopio VLT nos sorprende con una imagen de alta resolución de la galaxia IRAS 19115-2124, un conocido sistema en interacción empleando la cámara de infrarrojo cercano y óptica adaptativa NACO. Lo curioso es que en la imagen se descubre una tercera galaxia en interacción, que no se veía en las imágenes de archivo del Hubble. Según la nada despreciable imaginación de los astrónomos, las galaxias o lo que queda de ellas recuerdan a un pájaro con las alas abiertas, con dos de las galaxias ya conocidas en el cuerpo y la nueva galaxia sería la cabeza. Precisamente en la cabeza es en donde mayor actividad de formación estelar inducida por la interacción se ha detectado, siendo mucho más moderada en las otras dos galaxias, aún siendo más grandes.

IRAS 19115-2124 por VLT/ACO


dic 06 2007

Estrellas que fuman

Tag: Astronomía y Astrofísicajapp @ 12:44

Existen muchos tipos de estrellas variables, según el origen de variación de brillo y de la manera en que cambia y generalmente están relacionados con cosas que pasan en el interior de la propia estrella, como ocurre con las variables cefeídas o por motivos externos, como las variables tipo Algol, que son binarias eclipsantes. Las R Corona Borealis (R CrB), son un tipo de variable muy peculiar, estrellas gigantes unas 50 veces mayores que el Sol, que varían de forma irregular y repentina, disminuyendo varias magnitudes en pocas semanas y recuperándose en unos meses o años.

Siempre se pensó que esa caída de brillo se debe a polvo liberado por la propia estrella, que oculta su luz en la línea de visión hacia la Tierra y que luego se dispersa poco a poco volviendo a su brillo natural. En realidad, no se tenía ninguna prueba directa de esta explicación hasta hace poco, cuando los astrónomos Patrick de Laverny y Djamel Mékarni utilizaron una cámara infrarroja con óptica adaptativa (NaCo, NAOS-CONICA) del telescopio VLT de la ESO, para observar la estrella RY Sagittarii. Haciendo interferometría con dos de los cuatro telescopios VLT (de 8.2m cada uno), exploraron una zona a 110 unidades astronómicas de la estrella donde observaron el envoltorio de polvo que la rodea; además, fueron capaces de ver las variaciones de las nubes polvo en pocos meses.

RY Sgt - NaCo/VLT

Este descubrimiento confirma la teoría de porqué las estrellas R CrB varían, aunque aún quedan muchos de detalles sobre ellas que resolver, como dónde se forman las nubes de polvo.


nov 20 2007

e-VLBI: Internet en Radioastronomía

Tag: Astronomía y Astrofísicafranwerst @ 10:22

La interferometría de muy larga base (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) permite utilizar de forma combinada un conjunto de antenas separadas cientos o miles de kilómetros, lo que en términos de resolución angular equivale a un telescopio de diámetro igual a la separación máxima entre dos de sus antenas.

El procedimiento normal de un experimento con una red VLBI consiste en hacer la observación simultáneamente con los telescopios distribuidos por diferentes países, a la vez que los datos recogidos por cada antena se almacenan en cintas magnéticas. Todas esas cintas se deben llevar físicamente al denominado correlador, que es un superordenador cuya función principal es la de combinar los datos recogidos por todas las antenas y realizar una serie de operaciones, la llamada correlación de los datos. El resultado es un fichero final con el que se puede trabajar hasta la obtención del mapa o espectro del objeto que se esté estudiando. El correlador de la red VLBI europea (EVN) está operado por JIVE, en Dwingeloo (Holanda) y el de la red norteamericana (VLBA) está operado por NRAO en Socorro, Nuevo Mexico. El tiempo que suele transcurrir desde el comienzo de la adquisición de datos hasta que el usuario final recibe sus datos correlados para analizarlos puede ser de varias semanas, incluso meses.

Mapa EVN
Mapa en el que se muestran la localización de las antenas pertenecientes a la red de EVN, con radiotelescopios mayoritariamente en Europa, pero también en China, Puerto Rico y Sudáfrica. Se trata de un instrumento de gran sensibilidad ya que muchas de las antenas que lo forman son de grandes dimensiones, como la de 300m de diámetro de Arecibo y la de 100m de diámetro de Effelsberg. (Extraído del sitio web de EVN)

A finales de agosto de 2007 el consorcio EXPReS realizó el primer experimento de e-VLBI utilizando estaciones de la red europea, China y Australia. Algunas de estas estaciones están dotadas con redes de fibra óptica de 1 Gb/s que se conectaron directamente con el correlador en Holanda, lo que permite poder enviar y procesar los datos en tiempo real. El ahorro de tiempo que esta técnica supone permite poder observar y analizar rápidamente fenómenos transitorios o de corta duración tales como explosiones de supernova, o estallidos de rayos gamma, cuyo origen no está muy claro por el momento.


Primera imágen científica producida por la red europea e-VLBI. La imagen izquierda fue tomada con el interferómetro MERLIN y muestra la emisión maser de IRC+10420, asociada a una capa de gas en expansión que fue expulsada por una estrella supergigante en el centro del campo hace unos 900 años A la derecha, la imágen de e-VLBI donde se ven las estructuras más brillantes a mucha mayor resolución (Joint Institute for VLBI in Europe; JIVE)

Además del interés científico, el trabajo desarrollado para hacer funcionar esta red europea de observación y procesado en tiempo real servirá como banco de pruebas para futuros instrumentos. La experiencia adquirida y la tecnología desarrollada para el traslado y manejo de grandes flujos de información en tiempo real serán de gran valor en la puesta a punto de ALMA o SKA, futuros interferómetros que entrarán en operación durante el próximo decenio.

Algunos enlaces relacionados: