¡Pregúntale a cualquier astrónomo, astrofísico o cosmólogo, y probablemente te dirán que una nueva era de la astronomía está delante de nosotros! Entre los avances en la astronomía de ondas gravitacionales, la explosión en los estudios de exoplanetas y los telescopios terrestres y espaciales de próxima generación que están operativos, es bastante evidente que estamos al borde de una era de descubrimientos casi continuos. Como siempre, los principales descubrimientos, las innovaciones y las cosas que permiten inspiran a los científicos e investigadores a mirar hacia el futuro y dar el siguiente gran paso.
Tomemos, por ejemplo, la investigación de espejos líquidos e interferómetros avanzados, que se basarían en tipos completamente nuevos de telescopios y captación de luz para avanzar en la ciencia de la astronomía. Un ejemplo pionero es el telescopio International Liquid Mirror Telescope (ILMT) recién puesto en servicio que acaba de entrar en funcionamiento en Devasthal Peak, una montaña de 2.450 m (8.040 pies) de altura ubicada en la cordillera central del Himalaya. A diferencia de los telescopios convencionales, el ILMT se basa en un espejo de 4 metros (13 pies) de rotación rápida recubierto con una capa de mercurio para capturar la luz cósmica.
Al igual que otros observatorios, el ILMT está ubicado muy por encima del nivel del mar para minimizar la distorsión causada por el vapor de agua atmosférico (fenómeno conocido como refracción atmosférica). Al igual que el Observatorio Paranal de ESO en el norte de Chile o los Observatorios de Mauna Kea en Hawái, el telescopio ILMT es parte del Observatorio Devasthal ubicado en las remotas montañas de la provincia de Uttarakhand en el norte de la India (oeste de Nepal). El telescopio está diseñado para estudiar el cielo e identificar objetos como supernovas, lentes gravitacionales, desechos espaciales, asteroides y otros fenómenos transitorios y variables.
El Dr. Paul Hickson, profesor de física y astronomía de la UBC y pionero de la tecnología de espejo líquido, ha estado perfeccionando la tecnología a lo largo de los años en el Gran Telescopio Zenith (LZT). Ubicado en el Bosque de Investigación Malcolm Knapp de la UBC al este de Vancouver, B.C., el LZT era el espejo de metal líquido más grande antes de que se encargara el ILMT. Debido a su experiencia, el Dr. Hickson y sus colegas desempeñaron un papel fundamental en el diseño y la creación del sistema de aire ILMT. La instalación recibió su primera luz en mayo pasado y cesará temporalmente sus operaciones en octubre debido a la temporada de monzones de la India.
Si bien puede parecer algo sacado de la ciencia ficción, los conceptos básicos de esta tecnología son bastante simples. La tecnología se reduce a tres componentes, incluido un plato que contiene un líquido reflectante (como mercurio), una sección giratoria sobre la que se asienta el espejo líquido (LM) (alimentado por compresores de aire) y un sistema de accionamiento. Cuando se enciende, el LM aprovecha el hecho de que la fuerza de rotación hace que el espejo adopte una forma parabólica, que es ideal para enfocar la luz. Mientras tanto, el mercurio líquido está protegido por una capa extremadamente delgada de mylar de calidad óptica que evita que se formen pequeñas ondas (debido al viento o la rotación).
El mercurio líquido ofrece una alternativa de bajo coste a los espejos de vidrio, que son muy pesados y costosos de producir. La luz reflejada pasa a través de un sofisticado corrector óptico multilente mientras una cámara electrónica de gran formato en el foco registra las imágenes. Como explicó el Dr. Hockson en un comunicado de prensa de UBC Science:
“Al girar una vez cada ocho segundos, el espejo flota sobre una película de aire comprimido de unas 10 micras de espesor. A modo de comparación, un cabello humano tiene un grosor de aproximadamente 70 micrones. Los cojinetes de aire son tan sensibles que incluso las partículas de humo pueden dañarlos. Un segundo colchón de aire evita que el rotor se mueva hacia los lados. La rotación de la Tierra hace que las imágenes se desplacen por la cámara, pero este movimiento se compensa electrónicamente.
“La cámara tiene una lente correctora que fue especialmente diseñada para eliminar la curvatura del rastro de estrellas. Las estrellas van en círculos alrededor del polo norte celeste, alrededor de la Estrella Polar. Si tomas una exposición de tiempo, las estrellas no van en línea recta, van en arcos o círculos. Pero este corrector está diseñado para corregir eso y eliminar la curvatura para enderezar los rastros de estrellas, brindándonos imágenes nítidas”.
Las operaciones científicas regulares están programadas para comenzar a finales de este año. En este punto, se espera que la ILMT recopile alrededor de 10 GB de datos cada noche que se analizarán en busca de fuentes estelares. Luego, estas fuentes se seleccionarán para observaciones de seguimiento utilizando el telescopio óptico Devasthal (DOT) de 3,6 metros (11,8 pies) y sus sofisticados instrumentos espectroscópicos. Como parte de una instalación supervisada por el Instituto de Investigación de Ciencias de la Observación Aryabhatta (ARIES), que incluye el ILMT y el antiguo Templo Devesthal, el DOT tiene la distinción de ser el telescopio óptico más grande de la India.
En particular, la ILMT buscará fenómenos astronómicos que están a la vanguardia de la investigación astronómica actual. Esto incluye objetos variables, estrellas que varían en brillo con el tiempo debido a cambios en sus propiedades físicas u objetos que los obstruyen (planetas, anillos de polvo, etc.). Los fenómenos transitorios, por otro lado, se refieren a eventos de corta duración como supernovas, Fast-Radio Burts (FRB), estallidos de rayos gamma (GRB), microlente gravitacional, etc. El estudio de estos objetos conducirá a avances en la campos de la astrofísica y la cosmología.
Además de ARIES y UBC, otras organizaciones que conforman la colaboración ILMT incluyen la Organización de Investigación Espacial India (ISRO), el Instituto Astronómico Ulugh Beg (parte de la Academia de Ciencias de Uzbekistán), la Universidad de Lieja, el Observatorio Real de Bélgica, el Observatorio de Poznan en Polonia, la Universidad Laval, la Universidad de Montreal, la Universidad de Toronto, la Universidad de York y la Universidad de Victoria en Canadá.
Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Matt Williams, Universe Today
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