Argus Array, el telescopio que todo lo ve

Una matriz de 900 instrumentos hará películas de los cielos, revelando eventos de corta duración y que cambian rápidamente.

Argus Panoptes, el gigante de muchos ojos y que todo lo ve de la mitología griega, está a punto de tomar forma física en las montañas de Carolina del Norte. En octubre, una serie de 38 pequeños telescopios comenzarán a monitorear una porción de cielo visible de 1700 veces el tamaño de la Luna llena. Conocido como Argus Array Pathfinder, registrará los cambios en las estrellas segundo a segundo, creando esencialmente una película celestial de toda la noche. Sus desarrolladores esperan que allane el camino para un Argus Array mucho más grande con 900 telescopios que para 2025 podría observar todo el cielo nocturno visible.

Los telescopios Argus se unen a otros que tienen como objetivo capturar eventos astrofísicos de corta duración o que cambian rápidamente, conocidos como transitorios, que incluyen estrellas en explosión, agujeros negros voraces, fusiones de estrellas de neutrones y tal vez incluso estrellas eclipsadas brevemente por el planeta oculto postulado durante mucho tiempo en nuestro Sistema Solar. . El Argus Array completo observaría el cielo con más área de espejo que todos los demás telescopios transitorios juntos, dice el líder del equipo, Nicholas Law, de la Universidad de Carolina del Norte, Chapel Hill.

“El potencial es enorme”, dice Igor Andreoni de la Universidad de Maryland, College Park, que no participa en el proyecto. Además de capturar eventos en tiempo real, Argus creará un archivo de imágenes que muestran objetos antes de que exploten o cambien. “Conoceremos la historia de cualquier cosa que suceda en el cielo por encima de cierto brillo”, dice Andreoni. “Estamos entrando en una nueva era de la astronomía en el dominio del tiempo con una explosión de diferentes tipos de diseños de telescopios”, añade Carole Mundell, de la Universidad de Bath.

Argus tiene como objetivo lograr su visión única con cientos de telescopios listos para usar, cada uno de solo 20 centímetros de ancho y observando una parte diferente del cielo. El conjunto final igualará el poder de captación de luz de un telescopio con un solo espejo de 5 metros, que normalmente cuesta cientos de millones de dólares, pero los componentes baratos deberían mantener el costo de Argus por debajo de los 20 millones de dólares, dice Law. El desafío consistirá en unir las 900 imágenes de la matriz en una sola película perfecta del cielo nocturno. “Hemos pasado mucho tiempo en la canalización de datos”, dice Law.

En 2015, su equipo construyó un instrumento más pequeño llamado Evryscope. Eso tenía 27 telescopios, cada uno de 7 centímetros de ancho, mirando hacia afuera desde la superficie de una cúpula hemisférica. Sus éxitos incluyeron la detección de una llamarada estelar, más grande que cualquier otra vista antes, de nuestra estrella vecina más cercana, Próxima Centauri, pero el equipo quería ampliar la escala para ver objetos fuera de nuestra galaxia.

En lugar de mirar desde la superficie de un domo, los telescopios Argus se colocarán en un cuenco de 10 metros de ancho, todos apuntando hacia una sola ventana similar a un tragaluz en un domo. En el transcurso de la noche, el cuenco y los telescopios girarán lentamente para seguir las estrellas a medida que la Tierra gira. Para capturar imágenes rápidas, los diseñadores planean reemplazar los sensores de luz del dispositivo de acoplamiento de carga (CCD) que se usan en la mayoría de los telescopios con detectores de semiconductores de óxido de metal complementarios, que pueden leer datos en menos de un segundo en comparación con los muchos segundos de los CCD. .

Las subvenciones por un total de $ 1.3 millones de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y Schmidt Futures, una iniciativa filantrópica, financiaron el prototipo de 38 alcances. Law y sus colegas esperan probarlo en las próximas semanas antes de transferirlo primero a un sitio en las Montañas Apalaches cerca de Chapel Hill para su depuración y luego al Observatorio Mount Laguna en California. El equipo espera mostrar sus capacidades antes de buscar financiamiento de la NSF para Argus Array completo después del cambio de año.

Los datos de Argus Pathfinder y su sucesor estarán disponibles gratuitamente en tiempo real, y el software emitirá alertas automáticas cuando detecte un evento. Eso permitirá que otros telescopios más grandes giren rápidamente al mismo lugar en el cielo y recolecten datos más detallados, una bendición para los astrónomos que investigan estallidos estelares como llamaradas, supernovas y estallidos de rayos gamma.

Los observadores normalmente no detectan supernovas, por ejemplo, hasta horas después del evento. “Acercarse en el tiempo significa acercarse a la fuente” de la explosión, dice Shrinivas Kulkarni del Instituto de Tecnología de California, pionero en los esfuerzos para capturar transitorios. Si la estrella progenitora es lo suficientemente brillante, Argus también podría registrar cualquier brillo repentino o eructos de gas antes de su muerte, posibles precursores de la explosión. “Hace que la historia esté disponible de una manera muy completa”, dice Kulkarni.

Si Argus hubiera estado en funcionamiento en 2017, podría haber dado un vistazo temprano al destello de luz de la primera kilonova registrada, una fusión de dos estrellas de neutrones, y habría permitido que otros telescopios lo localizaran rápidamente. Dio la casualidad de que los detectores de ondas gravitacionales fueron los primeros en detectar la fusión, pero no pueden señalar ubicaciones con precisión y guiar a otros telescopios. “Necesitamos observaciones simultáneas”, dice Mundell.

Argus podría incluso detectar el escurridizo Planeta 9, que se supone que acecha en el Sistema Solar exterior. Puede ser demasiado frío y débil para ser visto directamente. Pero a medida que se mueve por el cielo, debería hacer que las estrellas de fondo parpadeen brevemente. «Las ocultaciones son ciertamente una vía prometedora cuando se trata del Planeta 9«, dice Konstantin Batygin de Caltech, quien junto con su colega Mike Brown propusieron su existencia en 2016 a partir de las influencias gravitatorias en otros cuerpos distantes. Si Argus logra ese descubrimiento, sin duda habrá estado a la altura de su formidable homónimo.

Fuente:

• Daniel Clery «All-seeing telescope will snap exploding stars, may spy a hidden world«. Science. doi: 10.1126/science.ade5718