¿Qué hace el universo cuando no estamos mirando?

Si sigues algunos de mis otros programas, como Reparto de astronomía y el Hangout espacial semanal. Por supuesto que sí, qué ridículo decir… “si”. De todos modos, dado que sigue esos otros programas, sabe que actualmente estoy obsesionado con un próximo observatorio llamado Gran Telescopio de Exploración Sinóptica.

Las obsesiones son mejores cuando se comparten. Así que hoy, los invito a volverse tan obsesionados como yo por el LSST.

En el pasado, los astrónomos se centraron en construir telescopios más grandes en lugares más remotos para poder mirar más profundamente en el pasado, para resolver los objetos más débiles, para ver hasta el borde del Universo observable.

Pero hay otra dimensión del Universo: el tiempo. Y aprovechando el tiempo, los astrónomos han hecho algunos de los descubrimientos más trascendentales en la historia de la astronomía.

El Gran Telescopio de Rastreo Sinóptico tiene que ver con el tiempo. Mirando el cielo una y otra vez, noche tras noche, atento a cualquier cambio.

Primero, hablemos de algunos de los tipos de descubrimientos que se pueden hacer cuando se observan cambios en el cielo.

Quizás el mejor ejemplo de esto es Mira Variable. Estas son gigantes rojas al final de su evolución estelar, casi sin hidrógeno utilizable para quemar en sus núcleos. A medida que su llama estelar parpadea, la presión de la luz ya no puede resistir la gravedad que atrae a la estrella hacia adentro. La estrella se comprime sobre sí misma, elevando la temperatura y la presión, lo que permite una mayor fusión. Vuelve a encenderse y brilla en nuestro cielo.

Los astrónomos descubrieron que existe una relación muy específica con el brillo y la velocidad a la que ocurre este brillo. En otras palabras, si sabe con qué frecuencia se enciende una variable Mira, sabe cuán intrínsecamente brillante es. Y si sabes qué tan brillante es, puedes calcular qué tan lejos está. Incluso en otras galaxias.

Eso es lo que hizo Edwin Hubble cuando examinó las variables de Mira en otras galaxias. Descubrió que la mayoría de las galaxias en realidad se están alejando de nosotros en todas direcciones, lo que llevó a la teoría del Big Bang.

Gracias al tiempo, entendemos que vivimos en un Universo en expansión que se originó en un solo punto, hace 13.800 millones de años.

Permítanme darles otro ejemplo: el descubrimiento de los estallidos de rayos gamma. En la década de 1960, EE. UU. lanzó un grupo de satélites como parte de la Misión Vela. No tenían un propósito astronómico, fueron diseñados para observar la firma específica de rayos gamma de una prueba de armas nucleares no autorizada. Pero en lugar de explosiones nucleares, detectaron explosiones masivas de radiación gamma provenientes del espacio profundo. Estas explosiones solo duran unos segundos y luego se desvanecen, dejando un leve resplandor que también se desvanece.

Ahora sabemos que los estallidos de rayos gamma marcan la muerte de las estrellas más grandes del Universo y la formación de nuevos agujeros negros. Otros estallidos de rayos gamma señalan las colisiones de remanentes estelares exóticos, como estrellas de neutrones y enanas blancas.

Puedo darte muchos más ejemplos, donde la dimensión del tiempo lleva a un descubrimiento en astronomía:

En 1930, Clyde Tombaugh comparó pares de placas fotográficas, alternando una y otra vez, buscando cualquier objeto que se moviera de posición. Así fue como descubrió a Plutón. De hecho, esta misma técnica es utilizada por los astrónomos para encontrar otros planetas enanos, asteroides y cometas hasta el día de hoy.

Los astrónomos regresan una y otra vez a las galaxias en el cielo nocturno, buscando cualquiera que tenga una nueva estrella en ellas. Esta es una señal reveladora de una supernova, la explosión de una estrella mucho más masiva que nuestro Sol. Algunas de estas supernovas permitieron a los astrónomos descubrir la energía oscura, que acelera la expansión del Universo.

Esto es lo que el tiempo puede ayudarnos a descubrir.

Ahora, pasemos al Gran Telescopio de Rastreo Sinóptico. El observatorio se encuentra actualmente en construcción en el centro-norte de Chile, donde se encuentran muchos de los telescopios más poderosos del mundo.

Su espejo principal tiene 8,4 metros de ancho. Solo a modo de comparación, los Very Large Telescopes de ESO tienen 8,2 metros de ancho. Los Observatorios Gemini tienen 8,1 metros de ancho. El Observatorio Keck tiene 10 metros de ancho. Lo que estoy diciendo aquí es que el LSST es bastante grande.

Pero esa no es su característica más importante. LSST es rápido. Cuando digo rápido, lo digo en el sentido astronómico, lo que significa que puede acumular mucha luz en un área amplia del cielo en muy poco tiempo. Mientras que Keck, por ejemplo, puede enfocar increíblemente profundamente en un punto diminuto del cielo, LSST engulle la luz en una gran región del cielo.

Podrá ver 3,5 grados del cielo cada vez que tome una foto. El Sol y la Luna tienen aproximadamente 0,5 grados de ancho en el cielo, así que imagina una cuadrícula de 7 lunas de ancho y 7 lunas de alto.

Tomará una exposición de 15 segundos cada 20 segundos. En la cantidad de tiempo que pasará viendo este video, el LSST podría haber tomado docenas de imágenes de alta resolución del cielo.

De hecho, tomará una imagen completa del cielo disponible cada pocas noches. Y luego se publicarán petabytes de datos en Internet, disponibles para que los astrónomos los analicen minuciosamente.

Quiere encontrar asteroides, solo mire a través de los registros LSST. Quiere saber qué tan rápido se está expandiendo el Universo, busque en los datos. LSST buscará en todas partes y en cualquier lugar cada dos noches y luego proporcionará estos datos a los científicos para que hagan descubrimientos.

Suponiendo que la construcción no se retrase, el Gran Telescopio de Exploración Sinóptica debería ver su primera luz en 2019. Poco después, arrojará montañas de datos astronómicos a Internet.

Y poco después, sospecho, comenzaremos a escuchar todo lo que el Universo estaba haciendo cuando no lo estábamos viendo antes. Porque ahora, gracias a LSST, estaremos mirando todo el tiempo.

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