Interferencia Bienvenida
Interferencia Bienvenida
Científicos de la NASA han combinado la luz
de los dos mayores telescopios de la Tierra, para formar un extraordinario
interferómetro óptico -- una nueva y poderosa herramienta
para la búsqueda de planetas fuera del Sistema Solar.
15 de marzo, 2001 -- Comprobando que dos telescopios son mejor que uno, astrónomos de la NASA han combinado la luz estelar de un par de telescopios hawaianos de 10 metros (33 pies), creando un "interferómetro óptico" con el poder de resolución de un enorme telescopio individual de 85 metros de diámetro (ubicado fuera de la atmósfera).
La exitosa prueba, realizada en el
Observatorio W.M. Keck en Mauna Kea, hace de los telescopios
unidos, que juntos se llaman el Intereferómetro Keck,
el sistema óptico de observación más poderoso
del mundo. El proyecto buscará, eventualmente, planetas
alrededor de estrellas cercanas y ayudará a la NASA a
diseñar futuras misiones (telescopios), con base en el
espacio, que puedan buscar planetas habitables, parecidos a la
Tierra.
Derecha: En la cumbre del Mauna Kea, en Hawaii, EEUU, los astrónomos de la NASA han unido los dos telescopios de 10 metros (33 pies) del Observatorio W.M. Keck. [más información, en inglés]
"Combinar con éxito la luz de los dos telescopios más grandes de la Tierra es un avance técnico fabuloso," dijo Anne Kinney, directora del programa Búsqueda Astronómica de los Orígenes, que incluye el proyecto del Interferómetro Keck.
Paul Swanson, el jefe del proyecto Interferómetro Keck del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, está de acuerdo. "Este es un paso mayor en la creación de toda una nueva clase de telescopios astronómicos. Históricamente, los grandes avances tecnológicos, tales como el telescopio Hale de 200 pulgadas (5 metros), de Monte Palomar, y el Telescopio Espacial Hubble, han hecho descubrimientos mucho más allá de los objetivos para los que se habían construido originalmente."
Desde 1995, los astrónomos han descubierto casi 50 planetas en órbita alrededor de otras estrellas. Con la tecnología actual, que descansa principalmente en las técnicas de velocidad radial para detectar planetas de modo indirecto, pueden encontrar mundos grandes, 300 veces más masivos que la Tierra y que estén ubicados cerca de sus estrellas centrales. En estos planetas --llamados "Júpiters Calientes (Hot Jupiters)" -- es posible que no exista vida, al menos tal como la conocemos.
Utilizando una técnica llamada
anulamiento
interferométrico, los científicos, con el interferómetro
Keck, esperan detectar los Júpiters Calientes directamente.
El poderoso par de telescopios, puede que además sea capaz
de mostrar planetas que estén más lejos de sus
estrellas centrales, lo que significa que su luz reflejada sería
más débil y difícil de detectar.
Izquierda: El "anulamiento" es un proceso que reduce la luz registrada de la estrella central del sistema planetario, dejando la luz del planeta sin reducir. Crédito: Buscador de Planetas Terrestres.
El anulamiento puede que además permita revelar débiles discos de polvo alrededor de estrellas cercanas, una señal delatora de sistemas planetarios. Nuestro propio Sistema Solar está embebido de polvo espacial. (La evasiva Luz Zodiacal, que los observadores de vista aguda pueden detectar en el cielo nocturno, es luz solar reflejada por el polvo interplanetario.) Estas partículas, muy pequeñas, son restos dejados por la formación de los planetas hace miles de millones de años atrás, junto a pequeños restos de cometas y asteroides. La cantidad de este tipo de polvo que pueda orbitar alrededor de otras estrellas es mal conocido, pero tal vez no por mucho tiempo más. El Interferómetro puede percibir nubes del llamado "polvo exozodiacal" a niveles diez veces menores que el enjambre de polvo de nuestro propio Sistema Solar.
El polvo exozodiacal es una fuente de ruido para los futuros observatorios espaciales como el Buscador de Planetas Terrestres (TPF en inglés), un interferómetro que buscará planetas semejantes a la Tierra rastreando directamente sus emisiones en infrarrojo. Buscando polvo exozodiacal alrededor de estrellas cercanas y probando tecnologías claves, el Interferómetro Keck será una importante avanzada para el TPF.
Arriba: Este disco de polvo, visto de canto rodeando la estrella Beta Pictoris, una estrella a sólo 50 años luz de distancia, puede señalar la presencia de un sistema solar infantil. Credit: Hubble Space Telescope. [más información ]
El lunes 12 de marzo del 2001, la luz estelar proveniente desde HD61294, una débil estrella de la constelación de Lynx, fue captada por los dos telescopios Keck y transportada a través de un sofisticado sistema óptico a lo largo de los 85 metros (275 pies) que separan los dos telescopios. Las ondas de luz captadas, fueron combinadas y procesadas, en un túnel subterráneo, por un combinador de rayos y una cámara. Para poner los dos telescopios en fase, sistemas de óptica adaptativa ubicados en ambos telescopios corrigieron la distorsión causada por la atmósfera de la Tierra.
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Las pruebas continuarán por varios meses en adelante. Se espera que a comienzos del otoño (boreal), se desarrollen algunas operaciones científicas limitadas, que incluirán la búsqueda de planetas. Pronto se invitará a científicos de todo el mundo, a proponer estudios que quisieran desarrollar utilizando el Interferómetro Keck. Sus proyectos seguirán el proceso formal de revisión y selección.
El desarrollo del Interferómetro Keck es administrado
por el JPL para la Oficina de Ciencia Espacial de la NASA, en
Washington, D.C., EEUU. El JPL es una división del Instituto
de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena. El
Observatorio W.M. Keck es financiado por Caltech, la Universidad
de California y la NASA, y es administrado por la Asociación
para la Investigación en Astronomía, en Kamuela,
Hawaii.
Nota del editor en español: Veamos lo que ocurre con la luz, luego
que es captada por los dos telescopios. Los dos rayos luminosos
son llevados al laboratorio óptico donde se combinan con
precisión, haciéndolos "interferir" para
obtener franjas de interferencias (Ver Demostración
Interactiva de Interferometría). Luego, afirman los
astrónomos Arsen Hajian y Thomas Armstrong, en el número
de marzo, del Scientific
American: "Los astrónomos miden el contraste
o la intensidad de las franjas, que varían de acuerdo
a las características de la fuente luminosa." (...)
"Finalmente los astrónomos analizan las señales
por computador, usando los algoritmos de las transformadas de
Fourier para convertir las líneas de interferencia medidas
en un mapa del objeto estudiado." Se deben combinar muchas
observaciones, para obtener información suficiente sobre
el objeto estudiado, y para ello se repiten las observaciones
a medida que la Tierra gira. A pesar que la interferometría
se utiliza desde hace 50 años en al campo de la radioastronomía,
en astronomía óptica recién existe la tecnología
como para poder controlar finamente los instrumentos y poder
combinar ondas de luz visible o infrarroja, de sólo décimas
de micrones de longitud de onda, provenientes de telescopios
distantes.
Interferómetro Keck -- página principal del JPL. Ver también la página principal del Observatorio W.M. Keck de Caltech (vínculo externo)
Buscador de Planetas Terrestres -- esta futura misión de interferometría desde el espacio, buscará la radiación infrarroja de planetas tipo Tierra en órbita alrededor de otras estrellas.
Programa Orígenes de NASA -- el Programa Orígenes de NASA busca responder dos persistentes preguntas humanas, que alguna vez hicimos alrededor de una fogata y que aun se repiten en las salas de clases de hoy: ¿De donde vinimos? ¿Estamos solos?
Una Visión más Nítida de las Estrellas -- artículo de la revista Scientific American explica las nociones básicas de la interferometría óptica. (vínculo externo)
Demostración Interactiva de Interferometría -- Una aplicación Shockwave de la Misión de Interferometría Espacial sitio web del JPL (¡¡Recomendado por el editor en español!!).
Juegos de Conchas con la Luz -- la interferencia constructiva y destructiva de ondas luminosas, es la base de las técnicas de la interferometría óptica
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