El supertelescopio de Vera Rubin nos dará la película más grande de nuestro universo: "Es una revolución"

Cuando piensas en telescopios, siempre te preguntas qué tan lejos pueden ver con sus potentes lentes. El recién inaugurado Vera Rubin , construido en las montañas de Chile , donde el aire limpio y seco crea un paraíso para astrónomos de todo el mundo, cumple ambas funciones .

Su "ojo" se mueve rápidamente y puede fotografiar grandes áreas del cielo en unas pocas horas, cubriendo todo el cielo del hemisferio sur en 3-4 noches .

A lo largo de diez años, mapeará todo el cielo 800 veces en luz visible, cercana al infrarrojo y cercana al ultravioleta, con el sensor fotográfico más grande del mundo (3.200 megapíxeles) y una lente igualmente récord.

Nos devolverá " la película más grandiosa de nuestro Universo ", afirma Sara (Rosaria) Bonito , de 48 años, científica del Instituto Nacional de Astrofísica , en el Observatorio de Palermo, quien representa al INAF en la Junta Directiva de la Alianza de Descubrimiento LSST del Observatorio Vera C. Rubin. Objetivo: estudiar cómo la materia y la energía oscuras curvan y aceleran el cosmos, pero también observar todo lo que se mueve o cambia de brillo en el cielo, descubrir nuevos objetos: estrellas, asteroides y cometas. Y, como un centinela, advertir a la comunidad internacional de lo que está sucediendo. "Un proyecto revolucionario también para las nuevas generaciones".

Dr. Bonito, ¿qué nuevos descubrimientos se pretendían realizar con el Observatorio Vera Rubin?

Es un proyecto que nació hace veinte años para centrarse en el estudio de la energía y la materia oscuras. La idea era combinar por primera vez tres grandes cualidades de los telescopios: un amplio campo de visión; velocidad, la capacidad de mover el telescopio rápidamente y, por lo tanto, capturar una imagen completa del cielo austral cada tres días, es decir, en muy poco tiempo; y la posibilidad de observar objetos muy tenues y, por lo tanto, muy distantes. En conjunto, estas tres cualidades han revolucionado con el tiempo los propósitos para los que fue diseñado originalmente. Así, ahora es posible utilizar este proyecto revolucionario en innumerables campos: nuestro sistema solar, nuestra galaxia, la Vía Láctea, además de todo lo transitorio y viable en el cielo.

Hablamos de "astrocinematografía". ¿Qué significa eso?

Esto significa que tendremos la mayor película de nuestro universo, en el espacio y el tiempo: una visión dinámica de cómo podemos investigar el cosmos. Porque los eventos raros, inusuales e interesantes que pueden variar, junto con los persistentes, pueden proporcionarnos un mapa profundo y detallado de todo nuestro universo.

Estamos acostumbrados a observar el cielo de estrellas fijas, las fotos de grandes telescopios, y pensamos que todo es inmóvil o que cambia a lo largo de períodos mucho más largos que una vida humana. Entonces, ¿qué son los objetos transitorios?

Casi todos los objetos astrofísicos pueden considerarse transitorios y variables. Se trata de objetos ya conocidos que podemos investigar más a fondo, o de objetos poco comunes. Algunos ejemplos son, por ejemplo, explosiones de supernovas, kilonovas y fusiones de objetos estelares muy densos, como agujeros negros y estrellas de neutrones. Otro ejemplo son las estrellas en formación. La primera imagen captada por Vera Rubin, distribuida hasta la fecha, muestra una región de formación estelar donde las estrellas pueden variar en diferentes escalas de tiempo, desde minutos hasta días, meses o incluso durante toda la duración del estudio, que es de diez años. Si un objeto astrofísico experimenta un cambio, ya sea en su posición o simplemente en su brillo, Rubin lo capturará en muy poco tiempo.

¿Cómo lo hará?

El Rubin Lsst es el sensor digital más grande jamás construido, al igual que su lente más grande: ya han entrado en el Libro Guinness de los Récords. La cámara de 3200 megapíxeles tiene el tamaño de un coche pequeño. El campo de visión es muy amplio, equivalente a unas 45 lunas llenas en el cielo; para mostrar una sola imagen se necesitarían 400 televisores de alta definición. Cada noche tendremos 23 terabytes de datos; se iniciará una nueva era.

El telescopio está dedicado a la astrofísica Vera Rubin, cuyos estudios llevaron a la hipótesis de la existencia de materia oscura para explicar el comportamiento de las galaxias.

El amplio campo de visión y la capacidad de observar objetos tenues y distantes le permitirán observar galaxias para responder preguntas sobre cómo la materia oscura influye en su evolución y cómo la energía puede causar la separación de las galaxias al alejarse. Mediante mediciones específicas, podrá comprobar estas teorías y formular posibles explicaciones alternativas.

Vera Rubin no solo observará el cosmos distante. ¿Qué estudiaremos dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea?

Dentro de la Vía Láctea, podemos estudiar, por ejemplo, las regiones de formación estelar y, por lo tanto, explorar los mecanismos físicos que conducen a su nacimiento. Será posible capturar las estrellas en su formación para comprender mejor los procesos físicos que las rigen. Rubin será un laboratorio ideal.

¿Y en nuestro Sistema Solar?

Se podrán ver muchos objetos nuevos. Rubin será ideal para realizar un censo de nuestro Sistema Solar, ya que nos mostrará millones de nuevos asteroides y cometas.

¿Qué nos dicen las primeras imágenes reveladas?

Hay una imagen de las nebulosas Trífida y de la Laguna. Estas son regiones de formación estelar donde se tiene una imagen combinada de más de 600 imágenes, con una exposición de poco más de siete horas y una definición excepcional. Se pueden apreciar detalles, como filamentos, que hasta ahora eran demasiado tenues para ser observados. Es una imagen hermosa. También está el cúmulo de Virgo, galaxias espirales, galaxias en fusión, muchas galaxias al fondo y estrellas de nuestra galaxia.

¿Es cierto que el nuevo telescopio también será una especie de centinela?

Cuando algo cambia, se asocia con una alerta que se distribuye a nivel mundial. Esto nos permite iniciar una cadena completa, denominada seguimiento observacional, con otros instrumentos, y caracterizar los procesos físicos en juego desde todos los puntos de vista.

¿Qué sucede cuando se activa una alerta?

Cuando se adquiere una imagen donde existe una diferencia, por ejemplo, si se trata de supernovas u objetos en movimiento, como asteroides, estrellas jóvenes que han aumentado considerablemente su brillo de forma eruptiva, o estrellas variables, se emitirá una alerta a nivel mundial en 60 segundos. Con veinte terabytes, hablamos de 10 millones de alertas por noche. Cuando una de estas alertas es de interés para una comunidad científica específica, un grupo de trabajo, se distribuirán a través de intermediarios.

De esta manera, otros científicos podrán apuntar sus telescopios y estudiar lo que Vera Rubin les señala.

La velocidad es una fortaleza clave. Pienso, por ejemplo, en campos como las kilonovas, donde el seguimiento debe ser rápido para no perderse el pico de variación del objeto, especialmente si se trata de los llamados "transitorios raros".

¿Qué papel tiene Italia en este programa?

Además del observatorio, el Proyecto Rubin, construido en Chile por Estados Unidos, cuenta con dos partes muy importantes: la primera se denomina Lsst Discovery Alliance, una organización internacional de todos los institutos miembros de todo el mundo (Inaf para Italia). Y la segunda, las colaboraciones científicas, organizaciones de comunidades científicas internacionales que se encargan de optimizar la estrategia de observación para explotar un telescopio con estas potencialidades; lo que llamamos proyectos en especie, que permiten acceder a los datos a cambio de nuestra experiencia en el desarrollo de software para el análisis de datos, el uso de telescopios Inaf o centros de datos internacionales. Inaf desempeña un papel fundamental, en particular Massimo Brescia, de la Universidad de Nápoles, y Claudia Raiteri, del Observatorio de Turín, quienes gestionan las contribuciones de los investigadores de Inaf.

Se espera mucho de este telescopio.

En mi opinión, es una gran inversión para las nuevas generaciones. Invertí en Ruby hace años, cuando aún era precaria. Un proyecto internacional como este es verdaderamente un esfuerzo colectivo con técnicas interdisciplinarias. Nos permitirá conocer aún mejor nuestro universo y responder a preguntas que aún no sabemos que deberíamos plantearnos. Y será una gran inspiración para los estudiantes que ahora decidan emprender caminos científicos.