La Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur , [2] comúnmente conocida como Observatorio Europeo Austral ( ESO ), es una organización de investigación intergubernamental de 16 naciones para la astronomía terrestre . Creado en 1962, ESO ha proporcionado a los astrónomos instalaciones de investigación de vanguardia y acceso al cielo austral. La organización emplea a unos 730 miembros del personal y recibe contribuciones anuales de los Estados miembros de aproximadamente 162 millones de euros. [3] Sus observatorios están ubicados en el norte de Chile .
  Logotipo de ESO y mapa de los países participantes | |
| Abreviatura | ESO [1] |
|---|---|
| Formación | 1962 |
| Tipo | Organización intergubernamental |
| Propósito | Organización de investigación para la astronomía |
| Sede | Garching , Alemania |
| Afiliación | dieciséis |
| Idioma oficial | Inglés, francés, alemán |
| Director general | Xavier Barcons |
| Sitio web | ESO.org |
ESO ha construido y operado algunos de los telescopios más grandes y tecnológicamente avanzados . Estos incluyen el Telescopio de Nueva Tecnología de 3,6 m , uno de los pioneros en el uso de la óptica activa , y el Very Large Telescope (VLT), que consta de cuatro telescopios individuales de 8,2 my cuatro telescopios auxiliares más pequeños que pueden trabajar juntos o por separado. El Atacama Large Millimeter matriz observa el universo de las milimétricas y submilimétricas rangos de longitud de onda, y es el mayor proyecto de astronomía terrestre del mundo hasta la fecha. Se completó en marzo de 2013 en una colaboración internacional de Europa (representada por ESO), América del Norte, Asia Oriental y Chile. [4] [5]
Actualmente en construcción se encuentra el telescopio extremadamente grande . Utilizará un espejo segmentado de 39,3 metros de diámetro y se convertirá en el telescopio reflector óptico más grande del mundo cuando esté operativo en 2024. Su poder de captación de luz permitirá estudios detallados de planetas alrededor de otras estrellas, los primeros objetos del universo, agujeros negros supermasivos. y la naturaleza y distribución de la materia oscura y la energía oscura que dominan el universo.
Las instalaciones de observación de ESO han realizado descubrimientos astronómicos y producido varios catálogos astronómicos . [6] Sus hallazgos incluyen el descubrimiento del estallido de rayos gamma más distante y la evidencia de un agujero negro en el centro de la Vía Láctea . [7] [8] En 2004, el VLT permitió a los astrónomos obtener la primera imagen de un planeta extrasolar ( 2M1207b ) orbitando una enana marrón a 173 años luz de distancia. [9] El instrumento HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ) instalado en el antiguo telescopio ESO de 3,6 m condujo al descubrimiento de planetas extrasolares, incluido Gliese 581c, uno de los planetas más pequeños vistos fuera del sistema solar . [10]
Historia
La idea de que los astrónomos europeos deberían establecer un gran observatorio común fue abordada por Walter Baade y Jan Oort en el Observatorio de Leiden en los Países Bajos en la primavera de 1953. [12] Fue perseguida por Oort, que reunió a un grupo de astrónomos en Leiden para considerarla el 21 de junio de ese año. Inmediatamente después, el tema se volvió a debatir en la conferencia de Groningen en los Países Bajos. El 26 de enero de 1954, astrónomos de seis países europeos firmaron una declaración de ESO expresando el deseo de que se estableciera un observatorio europeo conjunto en el hemisferio sur. [13]
En ese momento, todos los telescopios reflectores con una apertura de 2 metros o más estaban ubicados en el hemisferio norte. La decisión de construir el observatorio en el hemisferio sur se debió a la necesidad de observar el cielo austral; algunos temas de investigación (como las partes centrales de la Vía Láctea y las Nubes de Magallanes ) eran accesibles solo desde el hemisferio sur. [14]
| Director general | En la oficina |
|---|---|
| Otto Heckmann | 1962-1969 |
| Adriaan Blaauw | 1970-1974 |
| Lodewijk Woltjer | 1975-1987 |
| Harry van der Laan | 1988–1992 |
| Riccardo Giacconi | 1993–1999 |
| Catherine Cesarsky | 1999-2007 |
| Tim de Zeeuw | 2007-2017 |
| Xavier Barcons | 2017-presente |
| Fuente: www.eso.org, sobre ESO [15] | |
Aunque inicialmente se planeó instalar telescopios en Sudáfrica (donde se ubicaron varios observatorios europeos), las pruebas realizadas entre 1955 y 1963 demostraron que era preferible un sitio en los Andes . El 15 de noviembre de 1963, Chile fue elegido como el sitio para el observatorio de ESO. [16] La decisión fue precedida por el Convenio de ESO, firmado el 5 de octubre de 1962 por Bélgica, Alemania, Francia, los Países Bajos y Suecia. Otto Heckmann fue nombrado primer director general de la organización el 1 de noviembre de 1962.
En 1954 se redactó una propuesta preliminar para una convención de organizaciones de astronomía en estos cinco países. Aunque se hicieron algunas enmiendas en el documento inicial, la convención avanzó lentamente hasta 1960 cuando se discutió durante la reunión del comité de ese año. El nuevo borrador fue examinado en detalle, y un miembro del consejo del CERN (la Organización Europea para la Investigación Nuclear) destacó la necesidad de una convención entre gobiernos (además de organizaciones). [17]
La convención y la participación del gobierno se volvieron urgentes debido al rápido aumento de los costos de las expediciones de prueba en el sitio. La versión final de 1962 se adoptó en gran medida de la convención del CERN, debido a las similitudes entre las organizaciones y la doble membresía de algunos miembros. [18]
En 1966, comenzó a operar el primer telescopio de ESO en el sitio de La Silla en Chile. [13] Dado que el CERN (como ESO) tenía instrumentación sofisticada, la organización de astronomía recurría con frecuencia al organismo de investigación nuclear en busca de asesoramiento y en 1970 se firmó un acuerdo de colaboración entre ESO y el CERN. Varios meses después, la división de telescopios de ESO se convirtió en un CERN edificio en Ginebra y el Laboratorio Sky Atlas de ESO se estableció en la propiedad del CERN. [19] Los departamentos europeos de ESO se trasladaron a la nueva sede de ESO en Garching (cerca de Munich ), Alemania en 1980.
Estados miembros
| País | Adhesión [21] |
|---|---|
 Bélgica | 1962 |
 Alemania | 1962 |
 Francia | 1962 |
 Países Bajos | 1962 |
 Suecia | 1962 |
 Dinamarca | 1967 |
 Suiza | 1981 |
 Italia | 24 de mayo de 1982 |
 Portugal | 27 de junio de 2000 |
 Reino Unido | 8 de julio de 2002 |
 Finlandia | 1 de julio de 2004 |
 España | 1 de julio de 2006 |
 República Checa | 1 de enero de 2007 |
 Austria | 1 de julio de 2008 |
 Polonia | 28 de octubre de 2014 |
 Irlanda | 28 de septiembre de 2018 |
Sitios de observación chilenos
Aunque ESO tiene su sede en Alemania, sus telescopios y observatorios se encuentran en el norte de Chile, donde la organización opera instalaciones astronómicas avanzadas en tierra :
- La Silla , que alberga el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT)
- Paranal , donde se encuentra el Very Large Telescope (VLT)
- Llano de Chajnantor , que alberga el APEX ( Atacama Pathfinder Experiment ) telescopio submilimétrico y donde ALMA, el / matriz submilimétrico Atacama Large Millimeter , está ubicado
Estos se encuentran entre los mejores lugares para realizar observaciones astronómicas en el hemisferio sur. [24] Un proyecto de ESO es el Extremely Large Telescope (ELT), un telescopio de clase de 40 metros basado en un diseño de cinco espejos y el Overwhelmingly Large Telescope previamente planeado . El ELT será el telescopio visible e infrarrojo cercano más grande del mundo. ESO comenzó su diseño a principios de 2006 y tenía como objetivo comenzar la construcción en 2012. [25] Los trabajos de construcción en el sitio de ELT comenzaron en junio de 2014. [26] Según lo decidido por el consejo de ESO el 26 de abril de 2010, un cuarto sitio ( Cerro Armazones ) es el hogar de ELT. [27] [28] [29]
Cada año se realizan alrededor de 2.000 solicitudes para el uso de telescopios de ESO, de cuatro a seis veces más noches de las disponibles. Las observaciones realizadas con estos instrumentos aparecen anualmente en varias publicaciones revisadas por pares; en 2017, se publicaron más de 1000 artículos revisados basados en datos de ESO. [30]
Los telescopios de ESO generan grandes cantidades de datos a un ritmo elevado, que se almacenan en un archivo permanente en la sede de ESO. El archivo contiene más de 1,5 millones de imágenes (o espectros) con un volumen total de aproximadamente 65 terabytes (65.000.000.000.000 bytes) de datos.
| Nombre | Corto | Tamaño | Tipo | Localización | Año |
|---|---|---|---|---|---|
| Telescopio ESO de 3,6 m - alojamiento HARPS | ESO 3,6 millones | 3,57 metros | óptico e infrarrojo | La Silla | 1977 |
| Telescopio MPG / ESO de 2,2 m | MPG | 2,20 m | óptico e infrarrojo | La Silla | 1984 |
| Telescopio de nueva tecnología | NTT | 3,58 metros | óptico e infrarrojo | La Silla | 1989 |
| Telescopio muy grande | VLT | 4 × 8,2 m 4 × 1,8 m | óptico a infrarrojo medio, matriz | Paranal | 1998 |
| Experimento Atacama Pathfinder | APÉNDICE | 12 m | longitud de onda milimétrica / submilimétrica | Chajnantor | 2005 |
| Telescopio de reconocimiento visible e infrarrojo para astronomía | VISTA | 4,1 m | infrarrojo cercano, encuesta | Paranal | 2009 |
| Telescopio de encuesta VLT | VST | 2,6 metros | óptico, encuesta | Paranal | 2011 |
| Atacama Large Millimeter / submillimeter Array [A] | ALMA | 50 × 12 m 12 × 7 m 4 × 12 m [31] | matriz de interferómetro de longitud de onda milimétrica / submilimétrica | Chajnantor | 2011 |
| Telescopio extremadamente grande | ELT | 39,3 m | óptico a infrarrojo medio | Cerro Armazones [25] | 2024 |
| A ALMA es una asociación entre Europa, Estados Unidos, Canadá, Asia Oriental y la República de Chile. ·Las instalaciones de investigación de ESO adicionales están ubicadas en Santiago, Chile e incluyen una biblioteca, recursos informáticos y programas para científicos visitantes. [32] ·ESO también mantiene estrechos vínculos con otros observatorios y universidades de todo el país. [33][34] ·Fuente:ESO - Telescopios e instrumentación[35] | |||||
La Silla
La Silla, ubicada en el sur del desierto de Atacama, a 600 kilómetros (370 millas) al norte de Santiago de Chile a una altitud de 2.400 metros (7.900 pies), es el hogar del sitio de observación original de ESO. Al igual que otros observatorios de la zona, La Silla está lejos de las fuentes de contaminación lumínica y tiene uno de los cielos nocturnos más oscuros de la Tierra. [36] En La Silla, ESO opera tres telescopios: un telescopio de 3,6 metros, el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) y el Telescopio Max-Planck-ESO de 2,2 metros.
El observatorio alberga instrumentos para los visitantes, conectados a un telescopio durante la duración de una carrera de observación y luego retirados. La Silla también alberga telescopios nacionales, como el suizo de 1,2 metros y el danés de 1,5 metros.
Cerca de 300 publicaciones revisadas anualmente son atribuibles al trabajo del observatorio. Los descubrimientos realizados con los telescopios La Silla incluyen la detección espectrógrafo HARPS de los planetas que orbitan dentro del sistema planetario Gliese 581 , que contiene el primer planeta rocoso conocido en una zona habitable fuera del sistema solar. [37] [38] Varios telescopios en La Silla desempeñaron un papel en la vinculación de los estallidos de rayos gamma , las explosiones más enérgicas del universo desde el Big Bang , con las explosiones de estrellas masivas. El Observatorio La Silla de ESO también participó en el estudio de la supernova SN 1987A . [39]
Telescopio ESO de 3,6 metros
El telescopio ESO de 3,6 metros comenzó a funcionar en 1977. Se ha actualizado, incluida la instalación de un nuevo espejo secundario . [40] El telescopio de montaje en herradura de diseño convencional se utilizó principalmente para espectroscopía infrarroja ; ahora alberga el espectrógrafo HARPS, utilizado en la búsqueda de planetas extrasolares y para la astrosismología . El telescopio fue diseñado para una precisión de velocidad radial a largo plazo muy alta (del orden de 1 m / s). [41]
Telescopio de nueva tecnología
El Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) es un telescopio Ritchey-Chrétien altacimutal de 3,58 metros , inaugurado en 1989 y el primero en el mundo con un espejo principal controlado por computadora. La forma del espejo flexible se ajusta durante la observación para preservar una calidad de imagen óptima. La posición del espejo secundario también se puede ajustar en tres direcciones. Esta tecnología (desarrollada por ESO y conocida como óptica activa ) ahora se aplica a todos los telescopios principales, incluido el VLT y el futuro ELT. [42]
El diseño de la caja octogonal que alberga el NTT es innovador. La cúpula del telescopio es relativamente pequeña y está ventilada por un sistema de aletas que dirigen el flujo de aire suavemente a través del espejo, lo que reduce la turbulencia y da como resultado imágenes más nítidas. [43]
Telescopio MPG / ESO de 2,2 metros
El telescopio de 2,2 metros ha estado en funcionamiento en La Silla desde principios de 1984, y está en préstamo indefinido a ESO por parte de la Sociedad Max Planck ( Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften , o MPG, en alemán). El tiempo del telescopio se comparte entre los programas de observación de MPG y ESO, mientras que la operación y el mantenimiento del telescopio son responsabilidad de ESO.
Su instrumentación incluye un generador de imágenes de campo amplio (WFI) de 67 millones de píxeles con un campo de visión tan grande como la luna llena, [44] que ha tomado muchas imágenes de objetos celestes. Otros instrumentos utilizados son GROND (Detector óptico de infrarrojo cercano de ráfagas de rayos gamma), que busca el resplandor de las ráfagas de rayos gamma, las explosiones más poderosas del universo, [45] y el espectrógrafo de alta resolución FEROS (Fibra-fed Extended Espectrógrafo óptico de rango), utilizado para realizar estudios detallados de estrellas.
Otros telescopios
La Silla también alberga varios telescopios nacionales y de proyectos que no son operados por ESO. Entre ellos se encuentran el Telescopio Suizo Euler, el Telescopio Nacional Danés y los telescopios REM, TRAPPIST y TAROT. [46]
- El Telescopio Euler es un telescopio de 1,2 metros construido y operado por el Observatorio de Ginebra en Suiza. Se utiliza para realizar mediciones de velocidad radial de alta precisión que se utilizan principalmente en la búsqueda de grandes planetas extrasolares en el hemisferio celeste sur. Su primer descubrimiento fue un planeta en órbita alrededor de Gliese 86 . [47] Otros programas de observación se enfocan en estrellas variables , astrosismología , estallidos de rayos gamma, monitoreo de núcleos galácticos activos (AGN) y lentes gravitacionales . [48]
- El telescopio nacional danés de 1,54 metros fue construido por Grubb-Parsons y se ha utilizado en La Silla desde 1979. El telescopio tiene una montura fuera del eje y la óptica es un diseño de Ritchey-Chrétien. Debido a la montura del telescopio y al espacio limitado dentro de la cúpula, tiene restricciones de apuntado significativas. [49]
- El telescopio Rapid Eye Mount es un pequeño telescopio automático de reacción rápida con un espejo primario de 60 centímetros (24 pulgadas). El telescopio, en una montura altazimutal , comenzó a funcionar en octubre de 2002. El objetivo principal del telescopio es seguir el resplandor de los GRB detectados por el satélite Swift Gamma-Ray Burst Mission . [46] [51]
- El TRAPPIST belga es una empresa conjunta entre la Universidad de Lieja y el Observatorio de Ginebra. El telescopio de 0,60 metros está especializado en cometas , exoplanetas y fue uno de los pocos telescopios que observó una ocultación estelar del planeta enano Eris , revelando que puede ser más pequeño que Plutón . [52]
- El telescopio de acción rápida para objetos transitorios , TAROT , es un telescopio robótico óptico de movimiento muy rápido capaz de observar un estallido de rayos gamma desde su inicio. Los satélites que detectan GRB envían señales al TAROT, que puede proporcionar una segunda posición subarco a la comunidad astronómica. Los datos del telescopio TAROT también son útiles para estudiar la evolución de los GRB, la física de una bola de fuego y el material que la rodea. [53] Se opera desde el Observatorio de Haute-Provence en Francia.
Paranal
El Observatorio Paranal está ubicado en la cima del Cerro Paranal en el Desierto de Atacama en el norte de Chile. Cerro Paranal es una montaña de 2.635 metros de altura (8.645 pies) a unos 120 kilómetros (75 millas) al sur de Antofagasta y a 12 kilómetros (7.5 millas) de la costa del Pacífico. [54]
El observatorio tiene siete telescopios principales que operan en luz visible e infrarroja: los cuatro telescopios de 8,2 metros (27 pies) del Very Large Telescope, el VLT Survey Telescope (VST) de 2,6 metros (8 pies 6 pulgadas) y el telescopio de 4,1 metros. (13 pies) Telescopio de reconocimiento infrarrojo y visible para astronomía. Además, hay cuatro telescopios auxiliares de 1,8 metros (5 pies 11 pulgadas) que forman una matriz utilizada para observaciones interferométricas . [55] En marzo de 2008, Paranal fue el escenario de varias escenas de la película número 22 de James Bond, Quantum of Solace . [56] [57]
Telescopio muy grande
La instalación principal en Paranal es el VLT, que consta de cuatro unidades de telescopios (UT) de 8,2 metros (27 pies) casi idénticas, cada una de las cuales alberga dos o tres instrumentos. Estos grandes telescopios también pueden trabajar juntos en grupos de dos o tres como un interferómetro gigante . El interferómetro del Very Large Telescope de ESO (VLTI) permite a los astrónomos ver detalles hasta 25 veces más finos que los que se ven con los telescopios individuales. Los haces de luz se combinan en el VLTI con un complejo sistema de espejos en túneles, donde las trayectorias de luz deben divergir menos de 1/1000 mm en 100 metros. El VLTI puede alcanzar una resolución angular de milisegundos de arco, equivalente a la capacidad de ver los faros de un automóvil en la luna. [58]
El primero de los UT tuvo su primera luz en mayo de 1998, y fue ofrecido a la comunidad astronómica el 1 de abril de 1999. [59] Los otros telescopios siguieron su ejemplo en 1999 y 2000, haciendo que el VLT esté completamente operativo. Se han añadido al VLTI cuatro telescopios auxiliares (AT) de 1,8 metros, instalados entre 2004 y 2007, para facilitar la accesibilidad cuando los UT se utilizan para otros proyectos. [60]
Los datos del VLT han llevado a la publicación de un promedio de más de un artículo científico revisado por pares por día; en 2017, se publicaron más de 600 artículos científicos revisados basados en datos de VLT. [30] Los descubrimientos científicos del VLT incluyen imágenes de un planeta extrasolar, [61] rastreando estrellas individuales que se mueven alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea [62] y observando el resplandor del estallido de rayos gamma más lejano conocido. [63]
En la inauguración de Paranal en marzo de 1999, se eligieron nombres de objetos celestes en idioma mapuche para reemplazar las designaciones técnicas de las cuatro unidades de telescopios VLT (UT1-UT4). Previamente se organizó un concurso de redacción para escolares de la región sobre el significado de estos nombres, que atrajo a muchos trabajos relacionados con el patrimonio cultural del país anfitrión de ESO. Un adolescente de 17 años de Chuquicamata , cerca de Calama , presentó el ensayo ganador y se le otorgó un telescopio amateur durante la inauguración. [64] Los telescopios de cuatro unidades, UT1, UT2, UT3 y UT4, se conocen desde entonces como Antu (sol), Kueyen (luna), Melipal (Cruz del Sur) y Yepun (Estrella de la tarde), [65] y este último tiene originalmente mal traducido como "Sirio", en lugar de "Venus". [66]
Telescopios de estudio
El telescopio de exploración visible e infrarrojo para astronomía (VISTA) se encuentra en el pico adyacente al que alberga el VLT, compartiendo las condiciones de observación. El espejo principal de VISTA mide 4,1 metros (13 pies) de ancho, un espejo muy curvado para su tamaño y calidad. Sus desviaciones de una superficie perfecta son menos de unas milésimas del grosor de un cabello humano, y su construcción y pulido presentan un desafío. [67]
VISTA fue concebido y desarrollado por un consorcio de 18 universidades en el Reino Unido liderado por Queen Mary, Universidad de Londres , y se convirtió en una contribución en especie a ESO como parte del acuerdo de ratificación del Reino Unido. El diseño y la construcción del telescopio fueron gestionados por el Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC, ATC del Reino Unido). ESO otorgó formalmente la aceptación provisional de VISTA en la ceremonia de diciembre de 2009 en la sede de ESO en Garching, a la que asistieron representantes de Queen Mary, la Universidad de Londres y STFC. Desde entonces, el telescopio ha sido operado por ESO, [68] capturando imágenes de calidad desde que comenzó a funcionar. [69] [70]
El VLT Survey Telescope (VST) es un telescopio de última generación de 2,6 metros (8 pies 6 pulgadas) equipado con OmegaCAM, una cámara CCD de 268 megapíxeles con un campo de visión cuatro veces mayor que el área de la luna llena. . Complementa a VISTA al estudiar el cielo en luz visible. El VST (que entró en funcionamiento en 2011) es el resultado de una empresa conjunta entre ESO y el Observatorio Astronómico de Capodimonte (Nápoles), un centro de investigación del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica INAF . [71] [72]
Los objetivos científicos de ambos estudios van desde la naturaleza de la energía oscura hasta la evaluación de objetos cercanos a la Tierra . Equipos de astrónomos europeos realizarán las encuestas; algunos cubrirán la mayor parte del cielo del sur, mientras que otros se centrarán en áreas más pequeñas. Se espera que VISTA y VST produzcan grandes cantidades de datos; una sola imagen tomada por VISTA tiene 67 megapíxeles, y las imágenes de OmegaCam (en el VST) tendrán 268 megapíxeles. Los dos telescopios de levantamiento recolectan más datos cada noche que todos los demás instrumentos del VLT combinados. VST y VISTA producen más de 100 terabytes de datos por año. [73]
Llano de Chajnantor
El Llano de Chajnantor es una meseta de 5.100 metros de altura (16.700 pies) en el desierto de Atacama, a unos 50 kilómetros (31 millas) al este de San Pedro de Atacama . El sitio es 750 metros (2,460 pies) más alto que el Observatorio Mauna Kea y 2,400 metros (7,900 pies) más alto que el VLT en Cerro Paranal. Es seco e inhóspito para los humanos, pero es un buen sitio para la astronomía submilimétrica ; Debido a que las moléculas de vapor de agua en la atmósfera de la Tierra absorben y atenúan la radiación submilimétrica , se requiere un sitio seco para este tipo de radioastronomía . [74] Los telescopios son:
- Telescopio de cosmología de Atacama (ACT; no operado por ESO)
- Experimento Atacama Pathfinder
- Atacama Large Millimeter Array
- Experimento de imágenes Q / U (SILENCIOSO; no operado por ESO)
- POLARBEAR (en el telescopio Huan Tran; no operado por ESO)
APEX y ALMA son telescopios diseñados para astronomía milimétrica y submilimétrica. Este tipo de astronomía es una frontera relativamente inexplorada, que revela un universo que no se puede ver con luz visible o infrarroja más familiar e ideal para estudiar el "universo frío"; la luz en estas longitudes de onda brilla desde vastas nubes frías en el espacio interestelar a temperaturas de solo unas pocas decenas de grados por encima del cero absoluto . Los astrónomos utilizan esta luz para estudiar las condiciones químicas y físicas de estas nubes moleculares , las densas regiones de gas y polvo cósmico donde están naciendo nuevas estrellas. Vistas con luz visible, estas regiones del universo son a menudo oscuras y oscuras debido al polvo; sin embargo, brillan intensamente en las porciones milimétricas y submilimétricas del espectro electromagnético . Este rango de longitud de onda también es ideal para estudiar algunas de las galaxias más antiguas (y más distantes) del universo, cuya luz se ha desplazado al rojo a longitudes de onda más largas debido a la expansión del universo. [75] [76]
Experimento Atacama Pathfinder
El telescopio Atacama Pathfinder Experiment es operado por ESO en colaboración con el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn , Alemania y el Observatorio Espacial Onsala en Onsala , Suecia. Es un telescopio de 12 metros (39 pies) de diámetro que opera en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, el más grande de su tipo en el hemisferio sur. [77] [78] APEX es un precursor de ALMA (Atacama Large Millimeter Array), un interferómetro astronómico que ESO y sus socios internacionales están construyendo en la meseta de Chajnantor. APEX se basa en un prototipo de antena ALMA que se modifica para funcionar como radiotelescopio de plato único .
Atacama Large Millimeter / submillimeter Array
ALMA es un interferómetro astronómico de diseño innovador, inicialmente compuesto por 66 antenas de alta precisión y operando en longitudes de onda de 0.3 a 3.6 mm. Su matriz principal tendrá 50 antenas de 12 metros (39 pies) que actuarán como un solo interferómetro . También se planea una matriz compacta adicional de cuatro antenas de 12 metros y doce de 7 metros (23 pies). Las antenas se pueden colocar a lo largo de la meseta del desierto a distancias de 150 metros a 16 kilómetros (9,9 millas), lo que le dará a ALMA un "zoom" variable. La matriz podrá sondear el universo en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas con una sensibilidad y resolución sin precedentes, con una visión hasta diez veces más nítida que la del telescopio espacial Hubble . Estas imágenes complementarán las realizadas con el interferómetro VLT . [79] ALMA es una colaboración entre Asia Oriental (Japón y Taiwán ), Europa (ESO), América del Norte (EE.UU. y Canadá) y Chile.
Los objetivos científicos de ALMA incluyen estudiar el origen y formación de estrellas, galaxias y planetas con observaciones de gas y polvo moleculares, estudiar galaxias distantes hacia el borde del universo observable y estudiar la radiación reliquia del Big Bang . [80] Se publicó una convocatoria de propuestas científicas de ALMA el 31 de marzo de 2011, [81] y las primeras observaciones comenzaron el 3 de octubre. [82] [83]
Telescopios de ESO: investigación y descubrimientos
Búsqueda de planetas extrasolares
"¿Hay vida en otras partes del universo?" es una de las preguntas sin respuesta más profundas de la humanidad. Un paso en el intento de responder a esta pregunta es la búsqueda de planetas fuera del Sistema Solar. Los observatorios de ESO están equipados con un arsenal de instrumentos para encontrar, estudiar y monitorear planetas extrasolares . En 2004, el Very Large Telescope detectó un tenue resplandor de un planeta aparente que orbitaba una estrella a unos 200 años luz de la Tierra. Un año después, esta detección se confirmó como la primera imagen de un exoplaneta jamás registrada. Aunque el planeta es grande (cinco veces más masivo que Júpiter ), esta observación es un primer paso hacia la identificación de la estructura física y la composición química de los exoplanetas. [84] [85]
A pesar de que los planetas parecen muy comunes en el universo, son objetos diminutos y débiles a escalas cósmicas; esto dificulta su detección con la tecnología actual. Por esta razón, la mayoría de los exoplanetas se han detectado con métodos indirectos. De estos, el más exitoso ha sido el método de velocidad radial . HARPS (el buscador de planetas de velocidad radial de alta precisión) ha permitido el descubrimiento de varios planetas con masas inferiores a las de Neptuno orbitando estrellas cercanas. [86] Sin embargo, pocos de estos planetas se encuentran entre los más pequeños jamás descubiertos o residen en la zona habitable de su estrella . Existe la posibilidad de que uno de estos planetas esté cubierto por océanos; este descubrimiento es un resultado alentador en la búsqueda de planetas que puedan albergar vida. [87]
El telescopio danés de 1,54 metros de La Silla participó en el descubrimiento de uno de los planetas más parecidos a la Tierra encontrados hasta la fecha. El planeta, detectado mediante la técnica de microlentes y unas cinco veces más masivo que la Tierra, gira alrededor de su estrella madre en unos 10 años y sin duda tiene una superficie rocosa y helada. [88] [89]
En 2017, Breakthrough Initiatives y el Observatorio Europeo Austral (ESO) firmaron una colaboración [90] [91] para permitir e implementar una búsqueda de planetas habitables en el sistema estelar cercano, Alpha Centauri. El acuerdo incluye iniciativas innovadoras que proporcionan fondos para una actualización del instrumento VISIR (generador de imágenes y espectrómetro VLT para infrarrojo medio) [92] en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Chile. Esta actualización aumentará en gran medida la probabilidad de detección de planetas en el sistema.
En agosto de 2016, el Observatorio Europeo Austral anunció la detección de un planeta en órbita alrededor de la tercera estrella del sistema Alpha Centauri , Proxima Centauri . [93] [94] El planeta, llamado Proxima Centauri b, podría ser un objetivo potencial para uno de los proyectos de Breakthrough Initiatives.
Breakthrough Starshot [95] es una misión de prueba de concepto para enviar una flota de nanocraft ultrarrápida impulsada por luz para explorar el sistema estelar Alpha Centauri, que podría allanar el camino para un primer lanzamiento dentro de la próxima generación. Un objetivo de la misión sería hacer un sobrevuelo y posiblemente fotografiar cualquier mundo similar a la Tierra que pudiera existir en el sistema.
En marzo de 2019, los astrónomos de ESO, empleando el instrumento GRAVITY en su interferómetro de telescopio muy grande (VLTI), anunciaron la primera detección directa de un exoplaneta , HR 8799 e , utilizando interferometría óptica . [96]
Edad del universo
Con el Very Large Telescope, los astrónomos han hecho una determinación independiente de la edad del universo y han arrojado nueva luz sobre las primeras etapas de la Vía Láctea. Por primera vez, midieron la cantidad del isótopo radiactivo uranio-238 en una estrella nacida cuando todavía se estaba formando la Vía Láctea. [97]
Al igual que la datación por carbono en escalas de tiempo más largas, el reloj de uranio mide la edad de una estrella. Muestra que esta estrella tiene 12.5 mil millones de años. Debido a que la estrella no puede ser más antigua que el universo mismo, el universo debe ser más antiguo que esto. Esto concuerda con la cosmología conocida , que da una edad del universo de 13,8 mil millones de años. La estrella (y la Vía Láctea) deben haberse formado poco después del Big Bang. [98]
Otro resultado es la primera medición del contenido de berilio de dos estrellas en un cúmulo globular de la Vía Láctea . Con esta medición, los astrónomos encontraron que la primera generación de estrellas en nuestra galaxia debe haberse formado poco después del final de la " Edad Oscura " de 200 millones de años después del Big Bang. [99]
Agujero negro de la Vía Láctea
Los astrónomos sospecharon durante mucho tiempo que existe un agujero negro en el centro de la Vía Láctea, pero su teoría no fue probada. Se obtuvo evidencia concluyente después de 16 años de monitorear el Centro Galáctico con telescopios de ESO en los observatorios La Silla y Paranal.
Las estrellas en el centro de la Vía Láctea están tan densamente empaquetadas que se necesitaron técnicas especiales de imagen (como la óptica adaptativa ) para aumentar la resolución del VLT. Gracias a estas técnicas, los astrónomos pudieron observar estrellas individuales con una precisión sin precedentes mientras rodeaban el Centro Galáctico. [100] Sus caminos demostraron de manera concluyente que estaban orbitando en el inmenso agarre gravitacional de un agujero negro supermasivo casi tres millones de veces más masivo que el sol. [101] Las observaciones del VLT también revelaron destellos de luz infrarroja que emergen de la región a intervalos regulares. Si bien se desconoce la causa de este fenómeno, los observadores han sugerido que el agujero negro puede estar girando rápidamente. [102]
El VLT también ha escudriñado el centro de las galaxias más allá de la nuestra, donde se encuentran claros signos de actividad producidos por agujeros negros supermasivos. [103] En la galaxia activa NGC 1097, se vio con gran detalle una compleja red de filamentos que giraban en espiral desde la parte principal de la galaxia hasta su centro. [104]
Estallidos de rayos gamma
Los estallidos de rayos gamma (GRB) son estallidos de rayos gamma altamente energéticos que duran desde menos de un segundo hasta varios minutos. Se sabe que ocurren a grandes distancias de la Tierra, cerca de los límites del universo observable.
El VLT ha observado el resplandor del estallido de rayos gamma más lejano conocido. Con un corrimiento al rojo medido de 8,2, la luz de esta fuente astronómica muy remota ha tardado más de 13 mil millones de años en llegar a la Tierra. Ocurrió cuando el universo tenía menos de 600 millones de años (menos del cinco por ciento de su edad actual) y liberó 300 veces más energía en unos pocos segundos que el sol en toda su vida (más de 10 mil millones de años). [105]
La naturaleza de estas explosiones ha sido un misterio durante mucho tiempo. Las observaciones muestran que los GRB son de dos tipos: cortos (menos de unos pocos segundos) y de larga duración. Hasta 2003, se sospechaba que los causaron dos tipos diferentes de eventos cósmicos. En 2003, los telescopios de ESO siguieron las secuelas de una explosión durante un mes. Sus datos mostraron que la luz tenía propiedades similares a las de una supernova y permitió a los astrónomos vincular los GRB de larga duración con las últimas explosiones de estrellas masivas ( hipernovas ). [106] En 2005, los telescopios de ESO detectaron luz visible después de una ráfaga de corta duración y siguieron esta luz durante tres semanas. La conclusión fue que las explosiones de corta duración no podían ser causadas por una hipernova; en cambio, se cree que se originan en las fusiones violentas de estrellas de neutrones o agujeros negros. [107] Las observaciones de resplandores de rayos gamma se coordinaron entre el VLT y el Atacama Pathfinder Experiment (APEX) para identificar la posible contraparte (y su desintegración) en longitudes de onda submilimétricas. [108]
Archivos digitales
Science Archive Operation Group recibe y redistribuye los datos de ESO y proporciona soporte de archivo. Aproximadamente 200 Terabytes (TB) de datos públicos se distribuyen por año a través del archivo de ESO. [109] El archivo tiene aproximadamente 1,01 petabytes (PB), con una tasa de entrada de aproximadamente 131 TB por año; esto se está incrementando en un factor de 10 aproximadamente debido a la tasa de producción de datos de los telescopios topográficos.
Los avances en tecnología de telescopios, detectores e informática permiten ahora que los estudios astronómicos produzcan un gran número de imágenes, espectros y catálogos. Estos conjuntos de datos cubren el cielo en todas las longitudes de onda, desde rayos gamma y rayos X hasta ondas ópticas, infrarrojas y de radio. Los astrónomos están desarrollando formas de hacer que la gran cantidad de datos sea fácilmente accesible. Estas técnicas utilizan el paradigma de la red de computación distribuida con acceso transparente y sin interrupciones a los datos a través de observatorios virtuales (VO). Como un observatorio físico tiene telescopios con instrumentos astronómicos únicos, un VO consta de centros de datos con colecciones únicas de datos astronómicos, sistemas de software y capacidades de procesamiento. Esta iniciativa mundial basada en la comunidad se está desarrollando en el marco de la Alianza del Observatorio Virtual Internacional [110] y en Europa como parte del proyecto EURO-VO. [111]
Los VO han demostrado su eficacia de varias maneras, incluido el descubrimiento de 31 candidatos de cuásar oscurecidos y ópticamente débiles en los campos existentes de Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) (cuadruplicando el número encontrado anteriormente). El descubrimiento significa que los estudios de agujeros negros supermasivos han subestimado su número en un factor de dos a cinco. [112]
Grandes descubrimientos
- Proxima Centauri b, el exoplaneta potencialmente habitable más cercano
- Un equipo de ESO dirigido por Guillem Anglada-Escudé encontró Proxima Centauri b . El descubrimiento fue publicado en Nature el 24 de agosto de 2016.
- Estrellas orbitando el agujero negro de la Vía Láctea
- Varios de los telescopios de ESO se utilizaron en un estudio de 16 años para obtener la vista más detallada hasta la fecha de los alrededores del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia . [62] [100]
- Universo acelerado
- Dos equipos de investigación independientes han demostrado que la expansión del universo se está acelerando , basándose en observaciones de estrellas en explosión con telescopios astronómicos en La Silla. [113] Los equipos de investigación recibieron el Premio Nobel de Física 2011 por su descubrimiento. [114]
- La estrella más antigua conocida de la Vía Láctea
- Utilizando el VLT de ESO, los astrónomos han medido la edad de la estrella más antigua conocida de la Vía Láctea . A los 13.200 millones de años, la estrella nació en la era más temprana de formación estelar del universo. [99] Sin embargo, la estrella más antigua parece tener 13.600 millones de años, y la estrella de Matusalén podría ser incluso más antigua.
- Medición de la atmósfera y los espectros de exoplanetas
- La atmósfera alrededor de un exoplaneta se ha analizado por primera vez con el VLT. El planeta, GJ 1214b , se estudió a medida que pasaba frente a su estrella madre y la luz de las estrellas atravesaba la atmósfera del planeta. [115]
- Primera imagen del exoplaneta
- El VLT ha obtenido la primera imagen de un planeta fuera del Sistema Solar . El planeta de 5 masas de Júpiter orbita una estrella fallida, una enana marrón , a una distancia de 55 veces la distancia media entre la Tierra y el Sol. [116]
- Rico sistema planetario
- Los astrónomos que utilizan HARPS han descubierto un sistema planetario (con al menos cinco planetas) orbitando una estrella similar al sol, HD 10180 . Pueden estar presentes otros dos planetas, uno de los cuales tendría la masa más baja jamás encontrada. [117]
- Llamaradas de un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea
- El VLT y APEX colaboraron para estudiar las erupciones violentas del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, revelando material estirado mientras orbita en el intenso campo gravitacional cerca del agujero negro central. [118]
- Estallidos de rayos gamma
- Los telescopios de ESO han proporcionado pruebas de que los estallidos de rayos gamma largos están relacionados con la explosión de estrellas masivas ; Los estallidos cortos de rayos gamma parecen ser producidos por la fusión de estrellas de neutrones . [106]
- Movimiento estelar de la Vía Láctea
- Después de más de 1,000 noches de observación en La Silla durante un período de 15 años, los astrónomos han determinado el movimiento de más de 14,000 estrellas similares al sol en las cercanías del sol (lo que demuestra que la Vía Láctea es más turbulenta y caótica de lo que se pensaba). [119]
- Medidas de temperatura cósmica
- El VLT ha detectado, por primera vez, moléculas de monóxido de carbono en una galaxia ubicada a casi 11 mil millones de años luz de distancia. Esto ha permitido a los astrónomos obtener una medición precisa de la temperatura cósmica en una ubicación tan remota. [120]
Superar a
Las actividades de divulgación las lleva a cabo el Departamento de Educación y Difusión Pública de ESO (ePOD). [122] Estos incluyen una gama de programas y productos que tienen como objetivo satisfacer los requisitos de los medios de comunicación, los comunicadores científicos y el público, como comunicados de prensa, imágenes, videos y material impreso. [123] [124] [125] Eventos como el Año Internacional de la Astronomía 2009 ( IYA2009 ) (con IAU y UNESCO ), VLT First Light, Astronomy Online y el impacto del cometa Shoemaker – Levy 9 , han sido reportados por el Departamento. [59] [126] [127] ePOD organiza exposiciones y campañas educativas, como Venus Transit , Science on Stage y Science in School. [128] [129] [130] [131] [132]
ePOD también gestiona el ESO Supernova Planetarium & Visitor Center , un centro de astronomía ubicado en el sitio de la sede de ESO en Garching bei München, que fue inaugurado el 26 de abril de 2018. [133]
Se puede encontrar una colección de fotos y videos en la Galería de Imágenes Públicas y Videoteca de ESO. [134] [135] Los productos, desde material educativo hasta carpetas de prensa, pueden descargarse del sitio web de ePOD o solicitarse en formato físico. [136] [137]
Como parte del Departamento, el alcance europeo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA proporciona información completa sobre el telescopio y sus descubrimientos científicos. La Oficina de Prensa de la Unión Astronómica Internacional (IAU) también está alojada en ePOD. [138]
Publicaciones
El Informe anual de ESO detalla las actividades en toda la organización y describe los aspectos científicos, técnicos y organizativos más destacados. Todos los números que datan del primer informe de 1964 están disponibles para su descarga. [140]
Los comunicados de prensa de ESO describen desarrollos científicos, técnicos y organizativos y logros y resultados obtenidos por científicos con instalaciones de ESO. La organización publica tres tipos de comunicados de prensa. [141] Los comunicados científicos describen resultados (que suelen aparecer en una revista revisada por pares) que involucran datos de los observatorios o del personal de ESO. Los comunicados organizacionales cubren una variedad de temas relacionados con las operaciones de ESO, incluidas noticias sobre observatorios actuales y futuros, nuevos instrumentos astronómicos y anuncios de exposiciones en todo el mundo. ESO también selecciona sus mejores imágenes astronómicas y las presenta públicamente en publicaciones periódicas de fotografías. Todos los comunicados de prensa (que se remontan a 1985) están disponibles en línea. Hay versiones adaptadas a los niños [142] y comunicados de prensa traducidos a los idiomas de los países miembros de ESO.
The Messenger es una revista trimestral que ha presentado las actividades de ESO al público desde mayo de 1974. Todas las copias posteriores están disponibles para su descarga. [143] ESO también publica anuncios [144] e Imágenes de la semana [145] en su sitio web. Los anuncios son más breves que los comunicados de prensa (por lo general, menos de 200 palabras) y destacan historias y eventos de interés para la comunidad. Las imágenes de la semana muestran fotos hermosas (o interesantes) de los telescopios de ESO y pueden resaltar eventos recientes o fotos de archivo. Todas las entradas anteriores están disponibles en el sitio web. ESO también publica varios boletines informativos dirigidos a científicos y al público en general; estos están disponibles mediante suscripción. [146]
El ESOcast [147] es una serie de podcasts de video dedicada a informar noticias e investigaciones de ESO.
En 2013, el documental de IMAX Hidden Universe 3D se produjo en cooperación con Cinema Productions, Film Victoria , Swinburne University of Technology y el European Southern Observatory.
Galeria de VIDEOS
- "> Reproducir medios
Evento del 50 aniversario de ESO ( Munich Residenz en Alemania, 11 de octubre de 2012 )
Los primeros 50 años de ESO explorando el cielo del sur
José Manuel Barroso visita la ESO en enero de 2013.