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domingo, 3 de julio de 2016

ESO : Primeras observaciones exitosas con el instrumento GRAVITY al centro galáctico

Sonda para el estudio de agujeros negros funciona ahora con las cuatro Unidades de Telescopio del VLT

23 de Junio de 2016

El instrumento GRAVITY se encuentra operando ahora con las cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros del Very Large Telescope (VLT) de ESO, e incluso durante los primeros resultados obtenidos en la etapa de pruebas, ya es claro que pronto comenzará a producir ciencia de primera clase.

GRAVITY forma parte del Interferómetro del VLT. Al combinar la luz de los cuatro telescopios, este puede alcanzar la misma resolución espacial y la misma precisión en la medición de las posiciones que un telescopio de hasta 130 metros de diámetro. Las ganancias correspondientes en lo que respecta al poder de resolución y a la precisión posicional (un factor de 15 por sobre las Unidades de Telescopio de 8,2 metros del VLT funcionando de forma individual) permitirá a GRAVITY realizar mediciones extremadamente exactas de objetos astronómicos.

Uno de los objetivos principales de GRAVITY es realizar observaciones detalladas del entorno que rodea al agujero negro de 4 millones de masas solares ubicado en el centro de la Vía Láctea [1]. A pesar de que tanto la posición como la masa del agujero negro se conocen desde el año 2002, al realizar mediciones exactas de los movimientos de las estrellas que lo orbitan, GRAVITY permitirá a los astrónomos estudiar el campo gravitacional que rodea al agujero negro con un detalle sin precedentes, proporcionando una posibilidad única de poner a prueba la teoría de la Relatividad General de Einstein.

En este ámbito, las primeras observaciones con GRAVITY ya han sido extremadamente fascinantes. El equipo de GRAVITY [2] ha utilizado el instrumento para observar una estrella conocida como S2 en su órbita de sólo 16 años alrededor del agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Estas pruebas han demostrado de forma impresionante la sensibilidad que posee GRAVITY, al ser capaz de detectar esta débil estrella en tan sólo unos minutos de observación.

El equipo pronto podrá obtener posiciones ultra-precisas de la estrella en órbita, lo que equivale a medir la posición de un objeto en la Luna con una exactitud de centímetros. Esto les permitirá determinar si el movimiento alrededor del agujero negro se ajusta o no a las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein. Las nuevas observaciones muestran que el Centro Galáctico es un laboratorio tan ideal como se pudiese esperar.

"Fue un momento fantástico para todo el equipo cuando captamos la superposición de la luz emitida por la estrella por primera vez, después de ocho años de arduo trabajo", comenta el científico a cargo del instrumento GRAVITY Frank Eisenhauer del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania. "En primer lugar estabilizamos de forma activa la interferencia en una estrella brillante cercana, y luego sólo unos pocos minutos más tarde pudimos ver la interferencia proveniente de la débil estrella (seguido de numerosos choques de manos)". A primera vista, ni la estrella de referencia, ni la estrella en órbita tienen compañeros masivos que pudiesen complicar las observaciones y el análisis. "Son sondas ideales", explica Eisenhauer.

Esta temprana indicación de éxito llega justo a tiempo. En el año 2018, la estrella S2 estará en su punto más cercano al agujero negro, a sólo 17 horas-luz de distancia y viajando a casi 30 millones de kilómetros por hora, o a 2,5% de la velocidad de la luz. A esta distancia los efectos generados por la relatividad general serán más evidentes y las observaciones de GRAVITY entregarán sus resultados más importantes [3]. Esta oportunidad no se volverá a repetir en otros 16 años.

Notas

[1] El centro de la Vía Láctea, la galaxia en donde vivimos, se encuentra en la constelación de Sagitario (el Arquero) y está a unos 25.000 años-luz de distancia de la Tierra.

[2] El consorcio GRAVITY está compuesto por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) y el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), LESIA del Observatorio de París e IPAG de la Université Grenoble Alpes/CNRS, la Universidad de Colonia, el Centro Multidisciplinar de Astrofísica de Lisboa y Oporto (SIM), y ESO.

[3] El equipo, por primera vez, será capaz de medir dos efectos de la teoría relativistas en una estrella orbitando en torno a un agujero negro masivo (el desplazamiento al rojo gravitatorio y la precesión del pericentro). El desplazamiento al rojo surge debido a que la luz de la estrella debe moverse en contra del fuerte campo gravitacional del agujero negro masivo para poder escapar hacia el Universo. A medida que lo hace pierde energía, lo que se manifiesta como un desplazamiento al rojo de la luz. El segundo efecto afecta a la órbita de la estrella y conduce a una desviación de una elipse perfecta. La orientación de la elipse rota en aproximadamente medio grado en el plano orbital cuando la estrella pasa cerca del agujero negro. El mismo efecto se ha observado en la órbita de Mercurio alrededor del Sol, en donde es unas 6.500 veces más débil por cada órbita que en las extremas inmediaciones del agujero negro. Pero la distancia mucho mayor hace que resulte mucho más difícil observar lo que ocurre en el Centro Galáctico que lo que acontece en el Sistema Solar.

Información adicional

ESO es la organización astronómica intergubernamental más importante en Europa y el observatorio astronómico en tierra más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de 16 países: Austria, Bélgica, Brasil, República Checa, Dinamarca, Francia, Finlandia, Alemania, Italia, Holanda, Polonia, Portugal, España, Suecia, Suiza y el Reino Unido, además de Chile como país anfitrión. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de potentes instalaciones para la observación astronómica desde la Tierra, permitiendo así a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. ESO también juega un papel fundamental a la hora de promover y organizar la cooperación para la investigación en el campo de la astronomía. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope (VLT), el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. El telescopio VISTA, que funciona en longitudes de onda infrarrojas, es el telescopio de rastreo más grande a nivel mundial y, por su parte, el VLT Survey Telescope (VST) es el telescopio de mayor tamaño diseñado para rastrear de manera exclusiva los cielos en luz visible. ESO es socio principal de ALMA, el proyecto astronómico de mayor envergadura en la actualidad. Y en el cerro Armazones, cercano a Paranal, ESO se encuentra construyendo el European Extremely Large Telescope, el E-ELT, de 39 metros de diámetro, el que se convertirá en "el ojo más grande del mundo para mirar el cielo".

Enlaces

Contactos

Frank Eisenhauer
GRAVITY Principal Investigator, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching, Germany
Tlf.: +49 (89) 30 000 3563
Correo electrónico: eisenhau@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Móvil: +49 151 1537 3591
Correo electrónico: rhook@eso.org

Hannelore Hämmerle
Public Information Officer, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching, Germany
Tlf.: +49 (89) 30 000 3980
Correo electrónico: hannelore.haemmerle@mpe.mpg.de

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Imágenes

Imagen eso1622a

Impresión artística de la estrella S2 al pasar extremadamente cerca del agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea

Imagen eso1622b

The centre of the Milky Way
solo en inglés

Videos

Ver también

Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1622.

Otro contenido:
http://www.eso.org/public/chile/teles-instr/vlt/vlt-instr/gravity/

ESO
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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domingo, 17 de enero de 2016

ESO : Primera Luz de futura sonda GRAVITY destinada al estudio de agujeros negros.................

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., el Observatorio Austral Europeo ESO, nos informa que experimentó con éxito el Instrumento Gravity, que se dedicará a estudiar específicamente los agujeros negros, núcleos centrales de todas las galaxias que tanto apasionan a los humanos investigarlos y conocer un poco mas, según algunos astrónomos en estos agujeros negros existe tanta concentración de masa, tan poderosa que origina una campo gravitatorio que devoran millones de estrellas y ni la luz se escapa a su poder.

ESO, nos dice: "El instrumento GRAVITY combina la luz de varios telescopios para formar un único telescopio virtual de hasta 200 metros de ancho, utilizando una técnica llamada interferometría. Esto permite a los astrónomos detectar detalles mucho más precisos en las imágenes de objetos astronómicos de lo que es posible con un solo telescopio....."

Mayor información :

http://www.eso.org/public/spain/news/eso1601/

Exitosos resultados de GRAVITY tras período de pruebas en el VLTI

13 de Enero de 2016

La obtención de imágenes cercanas de agujeros negros es la misión principal de GRAVITY, el instrumento recientemente instalado en el Very Large Telescope de ESO en Chile. Durante sus primeras observaciones, GRAVITY logró combinar con éxito la luz estelar empleando los cuatro Telescopios Auxiliares. El gran equipo de astrónomos e ingenieros europeos, liderado por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, que diseñó y construyó GRAVITY, está muy complacido con el rendimiento del instrumento. Durante estas pruebas iniciales, la sonda ya ha obtenido una serie de extraordinarias primicias. Este es el instrumento de mayor potencia instalado a la fecha en el Interferómetro del VLT.

El instrumento GRAVITY combina la luz de varios telescopios para formar un único telescopio virtual de hasta 200 metros de ancho, utilizando una técnica llamada interferometría. Esto permite a los astrónomos detectar detalles mucho más precisos en las imágenes de objetos astronómicos de lo que es posible con un solo telescopio.

Desde el verano de 2015, un equipo internacional de astrónomos e ingenieros encabezado por Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Alemania) ha llevado a cabo la instalación del instrumento en túneles especialmente adaptados ubicados bajo el Very Large Telescope en el Observatorio Paranal de ESO en el norte de Chile [1]. Esta es la primera etapa de la puesta en marcha de GRAVITY dentro del Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI). Ahora se ha alcanzado un hito extremadamente importante: por primera vez, el instrumento logró combinar con éxito la luz estelar proveniente de los cuatro Telescopios Auxiliares del VLT [2].

“Durante su primera luz, y por primera vez en la historia de la interferometría de larga base en el campo de la astronomía óptica, GRAVITY logró exposiciones de varios minutos, un centenar de veces más largas de lo que era posible anteriormente”, comentó Frank Eisenhauer. “GRAVITY permitirá a la interferometría óptica realizar observaciones de objetos que poseen una emisión de luz mucho menor, e impulsará la sensibilidad y la precisión de la astronomía de alta resolución angular hacia nuevas fronteras, mucho más allá de lo que se ofrece actualmente".

Como parte de las primeras observaciones, el equipo examinó de cerca a las jóvenes y brillantes estrellas conocidas como el Cúmulo del Trapecio, ubicado en el corazón de la región de formación estelar de Orión. A partir de estos primeros datos obtenidos en la etapa inicial, GRAVITY ya ha realizado un pequeño descubrimiento: uno de los componentes del cúmulo es una estrella doble [3].

La clave de este éxito fue la estabilización del telescopio virtual durante el tiempo suficiente, utilizando la luz de una estrella de referencia, de modo que una exposición prolongada hacia un segundo objeto con una emisión de luz mucho menor se vuelve factible. Por otra parte, los astrónomos también fueron capaces de estabilizar de manera exitosa la luz proveniente de los cuatro telescopios de manera simultánea, un logro nunca antes alcanzado [3].

GRAVITY puede medir la posición de los objetos astronómicos empleando escalas de gran exactitud, además de realizar espectroscopía y generar imágenes interferométricas [4]. Por ejemplo, podría ver objetos del tamaño de un edificio en la Luna, y localizarlos dentro de unos pocos centímetros. Estas imágenes de muy alta resolución tienen diversas aplicaciones, pero el foco principal a futuro será el estudio de los entornos que rodean a los agujeros negros.

En particular, GRAVITY tendrá la misión de investigar lo que ocurre en el extremadamente fuerte campo gravitacional cercano al horizonte de sucesos del agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea (lo que explica la elección del nombre del instrumento). Esta es una región en la que el comportamiento es dominado por la teoría de la relatividad de Einstein. Además, descubrirá los detalles de los procesos de acreción de masa y los chorros o jets (procesos que ocurren en torno a estrellas de reciente formación — objetos estelares jóvenes — y en las regiones que rodean a los agujeros negros supermasivos en los centros de otras galaxias). También realizará una labor notable en la exploración de los movimientos de estrellas binarias, exoplanetas y discos estelares jóvenes, y en la obtención de imágenes de las superficies de las estrellas.

Hasta el momento, GRAVITY ha sido puesto a prueba con los cuatro Telescopios Auxiliares de 1,8 metros. Las primeras observaciones de GRAVITY con las cuatro Unidades de Telescopio del VLT de 8 metros han sido planificadas para más adelante durante este año.

El consorcio GRAVITY se encuentra encabezado por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, en Garching, Alemania. Los otros institutos asociados son:

LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, Francia
Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania
1. Physikalisches Institut, Universidad de Colonia, Colonia, Alemania
IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, Francia
Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lisboa y Oporto, Portuga
ESO, Garching, Alemania

Notas

[1] Los túneles del VLTI y la sala donde se combinan los haces de luz han sido sometidos recientemente a intensos trabajos de construcción para acomodar a GRAVITY, así como para prepararlos para otros futuros instrumentos.

2] Sería más adecuado llamar a este paso "las primeras bandas" ya que el hito marcó la primera combinación exitosa de la luz proveniente de los diferentes telescopios permitiendo la interferencia o superposición de los haces y por ende la formación y el consecuente registro de las bandas.

[3] La estrella doble recién descubierta es Theta1 Orionis F, y las observaciones se realizaron utilizando la estrella cercana de mayor brillo Theta1 Orionis C como referencia.

[4] GRAVITY tiene como objetivo medir las posiciones de los objetos en escalas del orden de diez microsegundos de arco, y generar imágenes con una resolución de cuatro milisegundos de arco.

Información adicional

Enlaces

Contactos

Markus Schoeller
ESO
Garching bei München, Germany
Correo electrónico: mschoell@eso.org

Frank Eisenhauer
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Correo electrónico: eisenhau@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Móvil: +49 151 1537 3591
Correo electrónico: rhook@eso.org

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