Los fenómenos celestes que cambian con el tiempo, como las estrellas en explosión, los objetos misteriosos que brillan repentinamente y las estrellas variables, son una nueva frontera en la investigación astronómica, con telescopios que pueden examinar rápidamente el cielo y revelar miles de estos objetos.
La mayor publicación de datos de supernovas relativamente cercanas (explosiones colosales de estrellas), que contiene tres años de datos del telescopio Pan-STARRS del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái (IfA) en la cima de Haleakalā en Maui, está disponible públicamente a través del Young Supernova Experiment (YSE ). El proyecto, que comenzó en 2019, inspeccionó más de 1500 grados cuadrados del cielo cada tres días y descubrió miles de nuevas explosiones cósmicas y otros transitorios astrofísicos, docenas de ellos solo días u horas después de la explosión.
Los datos recientemente publicados contienen información sobre casi 2000 supernovas y otros objetos variables luminosos con observaciones en múltiples colores. También es el primero en utilizar ampliamente las imágenes multicolores para clasificar las supernovas y estimar sus distancias.
Los astrofísicos utilizan grandes estudios de imágenes (estudios sistemáticos de grandes áreas del cielo a lo largo del tiempo) y diferentes partes del espectro electromagnético para muchos objetivos científicos. Algunos se utilizan para estudiar galaxias distantes y cómo evolucionan a lo largo del tiempo cósmico, o para observar regiones específicas del cielo que son especialmente importantes, como la galaxia de Andrómeda.
“Pan-STARRS produce un flujo constante de descubrimientos transitorios, observando grandes áreas del cielo cada noche despejada con dos telescopios”, dijo Mark Huber, investigador principal de IfA.
“Con más de una década de observaciones, Pan-STARRS opera uno de los mejores sistemas calibrados en astronomía, con una imagen de referencia detallada del cielo estático visible desde Haleakalā. Esto permite un rápido descubrimiento y seguimiento de supernovas y otros eventos transitorios, así adecuado para programas como YSE para construir la muestra requerida para el análisis y esta importante publicación de datos”.
YSE está diseñado para encontrar fuentes “transitorias” astrofísicas energéticas, como supernovas, eventos de interrupción de mareas y kilonovas (explosiones extremadamente energéticas). Estos transitorios evolucionan rápidamente, alcanzando su brillo máximo y luego desapareciendo después de unos días o meses.
Colaboración multiinstitucional
Las imágenes de Pan-STARRS se transfieren al Centro de tecnología de la información de UH para el procesamiento inicial y la calibración científica por parte de Pan-STARRS Image Processing Pipeline. El procesamiento de alto nivel, el análisis detallado y el almacenamiento se realizaron utilizando sistemas informáticos en el Centro de Estudios Astrofísicos (CAPS) del Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA), la Universidad de California, Santa Cruz (UCSC) y el Centro de Cosmología Oscura. (DARK) en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.
El sondeo y las herramientas utilizadas para analizar los datos son precursores críticos del próximo sondeo heredado del espacio y el tiempo del Observatorio Vera C. Rubin, un nuevo telescopio de 8,4 metros que se está construyendo en Chile. El Observatorio Rubin inspeccionará todo el cielo cada tres noches y descubrirá tantos objetos variables y explosivos que será imposible obtener observaciones de seguimiento detalladas. La capacidad de clasificar estos objetos solo a partir de los datos de la encuesta será vital para elegir los más interesantes para que los astrónomos los apunten con otros telescopios.
Gautham Narayan, subdirector de CAPS, dirige el análisis cosmológico de la muestra de datos y el ex becario graduado de CAPS Patrick Aleo es el autor principal del artículo, “The Young Supernova Experiment Data Release 1 (YSE DR1): Light Curves and Photometric Classification of Supernovas de 1975”.
“Gran parte del universo en el dominio del tiempo no está cartografiado. Todavía no conocemos los sistemas progenitores de muchas de las clases más comunes de transitorios, como las supernovas de tipo Ia, mientras seguimos usando estas fuentes para tratar de comprender la historia de expansión de nuestro universo. “, dijo Narayan. “También hemos visto una contraparte electromagnética de una fusión de estrellas de neutrones binarias. Hay muchos tipos de transitorios que se predicen teóricamente, pero nunca se han visto en absoluto”.
Ken Chambers, director de Pan-STARRS, agregó que “esta colaboración con Young Supernova Experiment hace un uso excepcional de la capacidad de Pan-STARRS para inspeccionar el cielo de forma rutinaria en busca de fenómenos transitorios y objetos en movimiento. Hemos proporcionado una muestra sin precedentes de supernovas jóvenes descubiertas antes su luminosidad máxima que será un recurso importante para los investigadores de supernovas y cosmólogos durante muchos años. Mirando hacia el futuro, Pan-STARRS seguirá siendo un recurso crucial en el hemisferio norte para complementar el Observatorio Rubin en el hemisferio sur”.
Este esfuerzo innovador es una colaboración entre UH, UCSC, DARK, NCSA y la Universidad de Illinois—Urbana-Champaign (UIUC) y la Universidad de Hawái. La colaboración utilizó el telescopio Pan-STARRS1 de Hawái y la canalización de datos para recopilar y procesar las imágenes, el análisis de DARK de los datos en su grupo informático, la organización de la encuesta y el alojamiento de datos de UCSC, y el análisis de NCSA y UIUC.
El estudio se publica en el servidor de preimpresión arXiv.
Con información de Arxiv
