Instrumento ULTRACAM montado en el Very Large Telescope. Crédito de la imagen: ESO. Click para agrandar.
Científicos británicos han abierto una nueva ventana al Universo con la reciente puesta en servicio del Instrumento de visitantes ULTRACAM en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile.
ULTRACAM es una cámara ultra rápida capaz de capturar algunos de los eventos astronómicos más rápidos. Puede tomar hasta 500 imágenes por segundo en tres colores diferentes simultáneamente. Ha sido diseñado y construido por científicos de las Universidades de Sheffield y Warwick (Reino Unido), en colaboración con el Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido en Edimburgo.
ULTRACAM emplea lo último en tecnología de detección de dispositivos acoplados cargados (CCD) para tomar, almacenar y analizar datos a las sensibilidades y velocidades requeridas. Los detectores CCD se pueden encontrar en cámaras y videocámaras digitales, pero los dispositivos utilizados en ULTRACAM son especiales porque son más grandes, más rápidos y, lo que es más importante, mucho más sensibles a la luz que los detectores utilizados en los productos electrónicos de consumo actuales.
En mayo de 2002, el instrumento vio la "primera luz" en el telescopio William Herschel (WHT) de 4.2 m en La Palma. Desde entonces, el instrumento ha recibido un total de 75 noches de tiempo en el WHT para estudiar cualquier objeto en el Universo que eclipse, transite, oculte, parpadee, destelle, pulse, oscile, explote o explote.
Estas observaciones han producido una bonanza de resultados nuevos y emocionantes, lo que lleva a 11 publicaciones científicas publicadas o en prensa.
Sin embargo, para estudiar las estrellas más débiles a las velocidades más altas, es necesario utilizar los telescopios más grandes. Por lo tanto, el trabajo comenzó hace 2 años preparando ULTRACAM para su uso en el VLT.
"Los astrónomos que usan el VLT ahora tienen un instrumento diseñado específicamente para el estudio de fenómenos de alta velocidad", dijo Vik Dhillon, de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) y el científico del proyecto ULTRACAM. "El uso de ULTRACAM junto con la generación actual de grandes telescopios ahora permite estudiar fenómenos celestes de alta velocidad como eclipses, oscilaciones y ocultaciones en estrellas que son millones de veces demasiado débiles para ver a simple vista".
Observando agujeros negros
El instrumento vio por primera vez el VLT el 4 de mayo de 2005, y luego se usó durante 17 noches consecutivas en el telescopio para estudiar planetas extrasolares, sistemas binarios de agujeros negros, púlsares, enanas blancas, asteroseismología, variables cataclísmicas, enanas marrones, gamma explosiones de rayos, núcleos galácticos activos y objetos del cinturón de Kuiper.
Uno de los objetos débiles estudiados con ULTRACAM en el VLT es GU Muscae. Este objeto consiste en un agujero negro en una órbita de 10 horas con una estrella normal similar a un sol. El agujero negro está rodeado por un disco de material transferido desde la estrella normal. A medida que este material cae sobre el agujero negro, se libera energía, produciendo destellos de gran amplitud visibles en la curva de luz. Este objeto tiene una magnitud 21.4, es decir, es un millón de veces más débil que lo que se puede ver a simple vista. Sin embargo, para estudiarlo en detalle y detectar los pulsos más cortos posibles, es necesario usar tiempos de exposición tan cortos como 5 segundos. Esto es posible con la gran apertura y la gran eficiencia del VLT.
Estas observaciones únicas han revelado una serie de picos afilados, separados por aproximadamente 7 minutos. Dicha señal estable debe estar vinculada a una estructura relativamente estable en el disco de materia que rodea el agujero negro. Los astrónomos están ahora en el proceso de analizar estos resultados con gran detalle para comprender el origen de esta estructura.
Otra serie de observaciones se dedicó al estudio de planetas extrasolares, más particularmente aquellos que transitan frente a su estrella anfitriona. Las observaciones de ULTRACAM han permitido a los astrónomos obtener curvas de luz simultáneas, en varias bandas de color, de cuatro exoplanetas en tránsito conocidos descubiertos por el estudio OGLE, y esto con una precisión de una décima de porcentaje y con una resolución de 4 segundos. Este es un factor diez mejor que las mediciones anteriores y proporcionará masas y radios muy precisos para estos llamados "Júpiter calientes". Debido a que ULTRACAM hace observaciones en tres bandas de onda diferentes, tales observaciones también permitirán a los astrónomos establecer si el radio del exoplaneta es diferente en diferentes longitudes de onda. Esto podría proporcionar información crucial sobre la posible atmósfera de exoplanetas.
La cámara es el primer instrumento en hacer uso del Visitor Focus en Melipal (UT3), y el primer instrumento construido en el Reino Unido que se monta en el VLT. Visitor Focus permite agregar tecnologías e instrumentos innovadores al telescopio durante cortos períodos de tiempo, lo que permite realizar estudios que no están disponibles con el conjunto actual de instrumentos.
"Estas pocas noches con ULTRACAM en el VLT han demostrado los descubrimientos únicos que se pueden hacer combinando una tecnología innovadora con una de las mejores instalaciones astronómicas del mundo", dijo Tom Marsh, de la Universidad de Warwick y miembro del equipo. "Esperamos que ULTRACAM se convierta ahora en un visitante habitual en el VLT, dando a los astrónomos europeos acceso a una nueva herramienta única con la que estudiar el Universo".
Más información
El equipo ULTRACAM está compuesto por Vik Dhillon, Stuart Littlefair y Paul Kerry (Sheffield, Reino Unido), Tom Marsh (Warwick, Reino Unido), Andy Vick y Dave Atkinson (UKATC, Edimburgo, Reino Unido). Para la instalación en el VLT, recibieron el apoyo de Kieran O’Brien y Pascal Robert (ESO, Chile). La página del proyecto ULTRACAM se puede encontrar en http://www.shef.ac.uk/~phys/people/vdhillon/ultracam.
Fuente original: Comunicado de prensa de ESO
