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Óptica avanzada para los telescopios

  • Diario de Xalapa
  • en Cultura

Por Iván Benítez Llanos

Instituto Tecnológico Superior de Xalapa

 

La unidad de telescopio 4 (Yepun) del telescopio VLT (VeryLargeTelescope) de ESO se ha transformado en un telescopio completamente adaptativo. Después de más de una década de planificación, construcción y pruebas, la nueva instalación de óptica adaptativa AOF (de AdapticOpticsFacility) ha visto su primera luz con el instrumento MUSE, captando imágenes increíblemente precisas de galaxias y nebulosas planetarias. El acoplamiento de AOF y MUSE forma uno de los sistemas tecnológicos más avanzados y potentes jamás construidos para la astronomía terrestre.

La instalación de óptica adaptativa (AOF) es un proyecto a largo plazo del VLT (VeryLargeTelescope) de ESO para proporcionar un sistema de óptica adaptativa a los instrumentos de la Unidad de Telescopio 4 (UT4), siendo el primero de ellos MUSE (MultiUnitSpectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multiunidad). La óptica adaptativa compensa el efecto de emborronamiento provocado por la atmósfera terrestre, permitiendo a MUSE obtener imágenes mucho más nítidas y dando como resultado dos veces el contraste alcanzado previamente. Ahora MUSE puede estudiar objetos del universo incluso más débiles.

“Ahora, incluso cuando las condiciones meteorológicos no son las óptimas, los astrónomos pueden seguir obteniendo una excelente calidad de imagen gracias al sistema de óptica adaptativa AOF,” explica HaraldKuntschner, Científico del Proyecto AOF en ESO.

Tras una batería de pruebas con el nuevo sistema, el equipo de astrónomos e ingenieros fue recompensado con una serie de imágenes espectaculares. Los astrónomos fueron capaces de observar las nebulosas planetarias IC 4406, situada en la constelación de Lupus (el lobo) y NGC 6369, situada en la constelación de Ofiuco (el portador de la serpiente). Las observaciones de MUSE con el sistema de óptica adaptativa AOF dieron como resultado impresionantes mejoras en la nitidez de las imágenes, revelando estructuras en forma de capas nunca antes vistas en IC 4406.

El sistema de óptica adaptativa AOF que hizo posibles estas observaciones se compone de muchas partes que trabajan juntas. Incluye las instalaciones 4LGSF (Four Laser Guide StarFacility, sistema de cuatro estrellas de guiado láser) y el espejo secundario deformable muy fino de UT4. El 4LGSF emite al cielo cuatro rayos láser de 22 vatios para hacer que brillen los átomos de sodio de las capas superiores de la atmósfera, produciendo manchas de luz en el cielo que imitan a estrellas. Los sensores del módulo GALACSI (GroundAtmosphericLayerAdaptive Corrector forSpectroscopicImaging, corrector adaptativo de capa atmosférica desde tierra para imagen espectroscópica) utilizan estas estrellas artificiales para determinar las condiciones atmosféricas.

Mil veces por segundo, el sistema AOF calcula la corrección que debe aplicarse para cambiar la forma del espejo secundario deformable del telescopio con el fin de compensar las perturbaciones atmosféricas. En particular, GALACSI corrige la turbulencia en la capa de la atmósfera de hasta un kilómetro por encima del telescopio. Dependiendo de las condiciones, la turbulencia atmosférica puede variar con la altitud, pero los estudios han demostrado que la mayoría de las perturbaciones atmosféricas se producen en esta “capa terrestre” de la atmósfera.

“El sistema AOF es esencialmente equivalente a elevar el VLT unos 900 metros, por encima de la capa más turbulenta de la atmósfera”, explica RobinArsenault, Gestor del Proyecto AOF. “Antes, si queríamos imágenes más nítidas, habríamos tenido que encontrar un sitio mejor o usar un telescopio espacial, pero ahora, con el sistema AOF, podemos crear condiciones mucho mejores sin movernos del sitio y por una pequeña parte de lo que costarían las otras opciones”.

Las correcciones aplicadas por el sistema AOF mejoran de forma rápida y continua la calidad de imagen al concentrar la luz para formar imágenes más nítidas, permitiendo a MUSE resolver los detalles más finos y detectar estrellas más tenues, algo que antes no podía hacer. Actualmente GALACSI proporciona corrección sobre un amplio campo de visión, pero este es sólo el primer paso para traer la óptica adaptativa a MUSE. Se está preparando un segundo modo de GALACSI y se espera que vea su primera luz a principios de 2018. Este modo de campo estrecho corregirá la turbulencia a cualquier altitud, permitiendo observaciones de pequeños campos de visión con mayor resolución.

 

 

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