Crédito de imagen: USNO
Los astrónomos de varios observatorios de EE. UU. Anunciaron que fusionaron con éxito la luz de seis telescopios independientes para formar una imagen única de alta resolución de un sistema de varias estrellas distante. Para crear una imagen con este nivel de detalle, un solo telescopio tendría que tener 50 metros de ancho, más grande que cualquier cosa que exista actualmente. Esta técnica, llamada interferometría, se ha realizado con pares de telescopios antes, pero nunca con hasta seis.
Los astrónomos del Observatorio Naval de EE. UU. (USNO), el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) y el Observatorio Lowell anunciaron hoy que combinaron con éxito la luz de seis telescopios independientes para formar una imagen única de alta resolución de un sistema de múltiples estrellas distante . Esta es la primera vez que esto se logra en la región óptica del espectro electromagnético. El interferómetro óptico prototipo de la Marina (NPOI) en el sitio Anderson Mesa del Observatorio Lowell, cerca de Flagstaff, Arizona, observó el sistema estelar triple Eta Virginis, ubicado a unos 130 años luz de la Tierra.
"Este desarrollo hace posible" sintetizar "telescopios con aperturas de más de cientos de metros", dice el Dr. Kenneth Johnston, Director Científico del Observatorio Naval. "Llevará a la imagen directa de las superficies de las estrellas y de las manchas estelares, análoga a las manchas solares en el Sol. Esta tecnología también se puede aplicar a los sistemas espaciales para la percepción remota de la Tierra y otros objetos en el sistema solar, así como a las estrellas y galaxias ".
Los interferómetros ópticos combinan la luz de varios telescopios independientes para formar un telescopio "sintético" cuya capacidad para hacer una imagen de alta resolución es proporcional a la separación máxima de los telescopios. Son la respuesta a los costos prohibitivos y las inmensas dificultades técnicas de construir telescopios monolíticos monolíticos extremadamente grandes. Dado que la velocidad a la que se sintetiza una abertura de telescopio gigante con una matriz de interferómetro es igual al número de combinaciones entre dos telescopios de la matriz, la combinación de los seis telescopios NPOI tiene más de cuatro veces la capacidad de NPOI para recopilar datos sobre sus competidores.
USNO y NRL, en colaboración con el Observatorio Lowell y con fondos de la Oficina de Investigación Naval y el Oceanógrafo de la Marina, unieron fuerzas en 1991 para construir el instrumento. Se han realizado observaciones estelares con una matriz de tres estaciones desde su "primera luz" en 1996.
Sin embargo, debido a la dificultad técnica asociada con la vinculación de incluso un pequeño número de telescopios separados, las capacidades de alta resolución de los interferómetros ópticos solo se han utilizado hasta la fecha en fuentes estelares relativamente simples. Las preguntas básicas, como el diámetro aparente de una estrella o la existencia y los movimientos de compañeros estelares cercanos, se responden fácilmente para tales fuentes. Sin embargo, para aumentar la resolución espacial y la sensibilidad a la estructura estelar, los interferómetros deben vincular más telescopios para proporcionar un muestreo uniforme de la apertura sintetizada. Tres telescopios combinados proporcionan tres mediciones en la apertura sintetizada, pero seis telescopios proporcionan 15 combinaciones.
Para fusionar las seis vigas, el equipo de NPOI ha diseñado un nuevo tipo de combinador de vigas híbrido. Además, se han desarrollado nuevos sistemas de hardware y control para codificar de manera única cada combinación posible de telescopio en los datos grabados, de modo que la información necesaria para la alineación y superposición de los frentes de onda de la luz estelar y la reconstrucción de la imagen se puedan decodificar adecuadamente.
El campo de la interferometría se está desarrollando rápidamente, con gigantes como los telescopios gemelos Keck de 10 metros que lograron "primeras franjas" el año pasado, y el VLTI del Observatorio Europeo del Sur planea combinar la luz de cuatro telescopios de 8 metros. Los interferómetros de imágenes más modestos pero versátiles como CHARA, COAST e IOTA también han estado funcionando durante algunos años, pero NPOI es el primero en combinar la luz de una gama completa de seis telescopios.
En un futuro cercano, NPOI pondrá en servicio todas las estaciones restantes en las que se puede montar cualquiera de los seis telescopios para un tamaño máximo de matriz de 430 metros, la línea de base más grande de todos los proyectos actuales de interferómetro de imágenes.
La astrofísica estelar será revolucionada por la capacidad de obtener imágenes directas de otras estrellas además del Sol. En última instancia, cuando se emplea en el espacio con la experiencia obtenida de experimentos en tierra, la interferometría óptica puede desarrollar la capacidad de obtener imágenes de planetas del tamaño de Júpiter que orbitan estrellas distantes.
"Recuerde los primeros días de la interferometría de radio y observe los arreglos mundiales que usamos habitualmente hoy", dice el Dr. Johnston. "Hemos pasado de simples conjuntos de dos elementos a continentes del tamaño de 10 o más antenas que producen imágenes a escala extremadamente fina de cuásares distantes. Estamos al borde de lograr resultados similares para las fuentes de luz visible ”.
Fuente original: Comunicado de prensa del Observatorio Naval de EE. UU.
