Nuevo telescopio para detectar eventos de ondas gravitacionales         

 

Por Silvia Dropulich, Universidad de Monash

05 de julio de 2022.

Crédito: Universidad de Monash.

 

Un nuevo telescopio, formado por dos conjuntos idénticos en lados opuestos del planeta, rastreará fuentes de ondas gravitacionales.

 

El Observador de transitorios ópticos de ondas gravitacionales (GOTO), dirigido por la Universidad de Warwick, señala una nueva era en la ciencia de las ondas gravitacionales. Desplegado en dos ubicaciones antípodas para cubrir completamente el cielo, GOTO explorará los cielos en busca de pistas ópticas sobre los eventos cósmicos violentos que crean ondas en la estructura del espacio mismo.

 

GOTO comenzó cuando la Universidad de Warwick del Reino Unido y la Universidad Monash de Australia querían abordar la brecha entre los  detectores de ondas gravitacionales y las señales electromagnéticas. Ahora, la colaboración internacional tiene 10 socios, seis de los cuales están en el Reino Unido. GOTO ha recibido 3,2 millones de libras esterlinas de fondos del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC) para implementar la instalación a gran escala.

 

"Es realmente alentador desde una perspectiva de cooperación internacional que el Reino Unido esté dispuesto a apoyar este proyecto, con  nuevos telescopios que se construirán en Australia", dijo el profesor asociado Duncan Galloway, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Monash.

 

"El nuevo sitio nos brinda una gran mejora en nuestra oportunidad de observar las contrapartes de las detecciones de ondas gravitacionales.  Detectar las contrapartes ópticas con prontitud es un factor clave en cuánto podemos aprender de las detecciones de ondas gravitacionales. El primer evento de este tipo, GW170817, fue identificado en 11 horas; pero nuestra red GOTO puede estar en el cielo y observar el campo de forma autónoma en minutos".

 

Con la hipótesis de mucho tiempo como un subproducto de la colisión y fusión de gigantes cósmicos como las estrellas de neutrones y los agujeros negros, las ondas gravitacionales finalmente fueron detectadas directamente por el LIGO avanzado (Observatorio de ondas gravitacionales de interferometría láser) en 2015.

 

Desde 2015, ha habido muchas detecciones posteriores pero, dado que los observatorios como LIGO solo pueden medir los efectos de la  onda gravitacional cuando pasa a través de nuestro parche local de espacio-tiempo, puede ser difícil rastrear el punto de origen de la fuente.

 

GOTO está diseñado para llenar este vacío de observación mediante la búsqueda de señales ópticas en el espectro electromagnético que  podrían indicar la fuente de la GW, localizando rápidamente la fuente y utilizando esa información para dirigir una flota de telescopios, satélites e instrumentos hacia ella.

 

Como la mayoría de las señales GW involucran la fusión de objetos masivos, estas señales 'visuales' son extremadamente fugaces y deben  ubicarse lo más rápido posible, que es donde entra GOTO. La idea es que GOTO actuará como una especie de intermediario entre los gustos de LIGO, que detecta la presencia de un evento de ondas gravitacionales, y observatorios de múltiples longitudes de onda más orientables que pueden estudiar la fuente óptica del evento.

 

El profesor Danny Steeghs de la Universidad de Warwick, investigador principal de GOTO, dijo: "Hay flotas de telescopios en todo el mundo  disponibles para mirar hacia los cielos cuando se detectan ondas gravitacionales, con el fin de averiguar más sobre la fuente. Pero como los detectores de ondas gravitacionales no pueden señalar de dónde provienen las ondas, estos telescopios no saben dónde mirar".

 

Tras la prueba satisfactoria de un sistema prototipo en La Palma, en las Islas Canarias de España, el proyecto está desplegando un instrumento de segunda generación muy ampliado.

 

Dos sistemas de montaje de telescopios, cada uno compuesto por ocho telescopios individuales de 40 cm (16 pulgadas), ya están operativos en La Palma. Combinados, estos 16 telescopios cubren un campo de visión muy grande con 800 millones de píxeles en sus sensores digitales, lo que permite que la matriz barra el cielo visible cada pocas noches.

 

Estos sistemas robóticos operarán de manera autónoma, patrullando el cielo continuamente pero también enfocándose en eventos particulares o regiones del cielo en respuesta a alertas de posibles eventos de ondas gravitacionales.

 

El profesor Steeghs continuó: "La adjudicación de 3,2 millones de libras esterlinas de la financiación del STFC fue fundamental para  permitirnos construir GOTO, como siempre se pensó que fuera: conjuntos de telescopios ópticos de campo amplio en al menos dos sitios para que pudieran patrullar y buscar el cielo óptico con regularidad y rapidez.

 

"Esto permitirá que GOTO proporcione ese enlace tan necesario, para proporcionar los objetivos a los que apuntar los telescopios más grandes".

 

Paralelamente, el equipo está preparando un sitio en el Observatorio Siding Spring de Australia, que contendrá el mismo sistema de 16 telescopios de dos monturas que la instalación de La Palma.

 

El plan es tener ambos sitios operativos este año para estar listos para la próxima serie de observación de los detectores de ondas gravitacionales LIGO/Virgo en 2023.

 

La búsqueda óptica de eventos de ondas gravitacionales es el siguiente paso en la evolución de la astronomía de ondas gravitacionales. Se  ha logrado una vez antes, pero con la ayuda de GOTO debería ser mucho más fácil.

 

Si los astrónomos pueden localizar equivalentes convincentes a las señales de ondas gravitacionales, será posible medir distancias,  caracterizar las fuentes, estudiar su evolución y determinar los entornos en los que se forman.

 

Fuente:

https://phys.org/news/2022-07-telescope-gravitational-events.html