El Observatorio Vera C. Rubin ha publicado sus primeras imágenes al iniciar su misión de 10 años, el Legacy Survey of Space and Time (LSST).
El LSST revolucionará la astronomía, y uno de sus principales objetivos es la investigación de la energía oscura, la misteriosa fuerza que impulsa la expansión acelerada del universo, y la materia oscura, la extraña sustancia que constituye el 85% de la materia del cosmos, pero que permanece prácticamente invisible.
Desde su posición en la cima del Cerro Pachón en Chile, una montaña que se eleva a unos 1600 metros sobre el nivel del mar, Rubin explora todo el cielo nocturno del hemisferio sur cada tres noches. Esta iniciativa constituirá el mapeo continuo más extenso del cielo austral jamás realizado, y será realizada por Rubin utilizando el Telescopio de Rastreo Simonyi de 8,4 metros y la cámara LSST (LSSTCam), la cámara digital más grande jamás construida, con un tamaño similar al de un automóvil pequeño.
Una sola imagen de la LSSTCam cubre un área equivalente al tamaño de 45 lunas llenas en el cielo. Arriba se muestra la primera imagen del observatorio del cúmulo de Virgo, un vasto cúmulo de galaxias ubicado a unos 53,8 millones de años luz de la Tierra. La imagen muestra una vasta gama de objetos celestes, incluyendo galaxias y estrellas. Demostrando el verdadero potencial de Rubin, esta imagen por sí sola contiene un rico tapiz de unos 10 millones de galaxias.
Sorprendentemente, los diez millones de galaxias en la imagen superior representan solo el 0,05 % de los aproximadamente 20 000 millones de galaxias que Rubin habrá fotografiado al final del LSST. De hecho, en una década, Rubin habrá recopilado datos de aproximadamente 40 000 millones de cuerpos celestes, lo que significa que habremos visto más cuerpos celestes que seres humanos vivos por primera vez.
«El Observatorio Vera C. Rubin nos permitirá añadir profundidad y dinamismo a la observación del universo», declaró Roberto Ragazzoni, presidente del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF).
«Con este telescopio de 8 metros, capaz de mapear continuamente el cielo austral cada tres días, entramos en la era de la ‘astrocinematografía’, explorando una nueva dimensión: la del tiempo, con la que esperamos estudiar el cosmos desde una nueva perspectiva, posible ahora también gracias al uso de nuevas tecnologías de la información para procesar una gran cantidad de datos que de otro modo serían inescrutables».
Si se mueve, Rubin lo verá
Una de las capacidades más impresionantes de Rubin será su capacidad para estudiar objetos que cambian de brillo con el tiempo, mientras construye la «mejor película de todos los tiempos». Esta capacidad única se debe a que Rubin puede escanear el cielo a velocidades ultrarrápidas, entre 10 y 100 veces más rápido que telescopios de gran tamaño similares.
Los «transitorios» que observará incluirán más de 100 millones de estrellas variables que cambian su brillo debido a pulsaciones, inestabilidades térmicas e incluso al tránsito de planetas entre Rubin y sus discos visibles.
Rubin también podrá observar millones de estrellas masivas al final de sus vidas y experimentar explosiones de supernova. El innovador observatorio también investigará las llamadas «supernovas de tipo Ia», que se desencadenan cuando estrellas enanas blancas muertas experimentan explosiones nucleares descontroladas tras sobrealimentarse con sus compañeras estelares.
Las supernovas de tipo Ia también se conocen como «candelas estándar» debido a que su luminosidad constante permite a los astrónomos usarlas para medir distancias cósmicas. Por lo tanto, Rubin también tendrá un impacto indirecto en la astronomía al proporcionar a los científicos una gran cantidad de distancias nuevas y mejor comprendidas entre los objetos del universo.
Más cerca de casa, al observar los cambios de brillo de los objetos en el cielo nocturno, Rubin proporcionará a los astrónomos una mejor imagen de los asteroides y cuerpos pequeños en su órbita alrededor de la Tierra. Esto podría ayudar a agencias espaciales como la NASA a evaluar las posibles amenazas a la Tierra y a defenderse de los asteroides.
El vídeo de YouTube a continuación muestra más de 2.100 nuevos asteroides descubiertos por Rubin solo en su primera semana de operaciones.
«Si algo en el cielo se mueve o cambia, Rubin lo detectará y distribuirá la información en tiempo real a todo el mundo. Esto significa que podremos observar fenómenos transitorios en acción, haciendo posibles nuevos descubrimientos astrofísicos, a menudo inesperados», afirmó Sara (Rosaria) Bonito, de la Junta Directiva de la Alianza de Descubrimiento LSST del Observatorio Vera C. Rubin.
«Rubin producirá una verdadera película multicolor del cielo, que durará una década entera. Una película que nos permitirá ver el universo como nunca antes: no solo a través de imágenes estáticas, sino en su evolución dinámica».
El poder de Rubin reside en los detalles
Horas antes de la publicación de las imágenes principales a las 11:00 a. m. EDT (15:00 GMT) del lunes 23 de junio, el equipo de Rubin publicó varias imágenes de «vista previa» más pequeñas, que son secciones más pequeñas de estas imágenes más grandes. Estas ofrecen al público la oportunidad de apreciar el increíble detalle de las imágenes capturadas por la cámara del LSST.
«Estas imágenes preliminares ya resaltan la singularidad de Rubin para observar el cosmos de una manera nunca antes vista, ¡dando vida al cielo!», declaró a Space.com Andrés Alejandro Plazas Malagón, investigador de la Universidad de Stanford y miembro del Equipo de Ciencia Comunitaria del Observatorio Rubin. «Estas imágenes preliminares también resaltan la sofisticación y la potencia del software utilizado para reducir o ‘limpiar’ las imágenes: el LSST Science Pipelines».
La imagen de abajo muestra la nebulosa Trífida (también conocida como Messier 20 o NGC 6514) en la esquina superior derecha, ubicada a unos 9000 años luz de la Tierra, y la nebulosa de la Laguna (Messier 8 o NGC 6523), estimada a una distancia de entre 4000 y 6000 años luz. Estas son regiones donde las nubes de gas y polvo se condensan para dar origen a nuevas estrellas.
La imagen superior combina 678 imágenes independientes tomadas por Rubin durante poco más de 7 horas de observación. Al combinar imágenes como esta, Rubin puede revelar detalles que de otro modo serían demasiado tenues o prácticamente invisibles. Esto revela las nubes de gas y polvo que componen estas nebulosas con un detalle increíble.
«La imagen de Trifod-Lagoon muestra estas dos nebulosas o ‘guarderías estelares’ que resaltan regiones de gas y polvo, creadas a partir de aproximadamente 678 imágenes individuales», afirmó Plazas Malagón. «¡Es impresionante cómo el amplio campo de visión de LSSTCam capturó la escena de una sola vez!».
La imagen inferior muestra una pequeña sección de la vista completa del cúmulo de Virgo obtenida por Rubin. Las estrellas brillantes en primer plano en esta imagen se encuentran más cerca de nosotros, en la Vía Láctea. Al fondo se ven muchas galaxias incluso más distantes que el cúmulo de Virgo.
La imagen inferior muestra otra pequeña sección de la vista completa del cúmulo de Virgo obtenida por Rubin. En la esquina inferior derecha de la imagen se ven dos prominentes galaxias espirales. En la parte superior derecha de la imagen hay tres galaxias que están colisionando y fusionándose.
La imagen también contiene varios otros grupos de galaxias distantes, así como una gran cantidad de estrellas en nuestra galaxia. Representa solo una quincuagésima parte de la imagen completa de la que proviene.
«Las otras imágenes de vista previa muestran una fracción del cúmulo de Virgo, un cúmulo de galaxias de aproximadamente 1000 galaxias. Generadas a partir de unas 10 horas de datos, ya vemos la capacidad de Rubin para capturar los objetos más tenues con un detalle exquisito, lo que permitirá realizar experimentos científicos asombrosos. ¡Y estas imágenes representan solo alrededor del 2 % del campo de visión de una sola imagen de LSSTcam!», afirmó Plazas Malagón.
Tras la publicación de estas imágenes, el siguiente gran paso para Rubin será el inicio del LSST, que debería ocurrir en los próximos meses.
«El Observatorio Vera C. Rubin y su primer proyecto LSST son una oportunidad única para la nueva generación», afirmó Bonito. «Es un gran legado para cualquiera que desee acercarse a las disciplinas científicas, ofreciendo una herramienta revolucionaria para la astrofísica y nuevas tecnologías para la interpretación de datos».
Bonito añadió que la astrofísica que se puede realizar con Rubin es extremadamente diversificada: una sola campaña de observación nos permitirá abordar temas científicos muy amplios, que abarcan nuestra galaxia, pero también la materia oscura, nuestro sistema solar e incluso los fenómenos más impredecibles que ocurren en el cielo.
Y con 10 años de LSST por delante, el futuro de Rubin y de la astronomía en general es prometedor.
«Estas imágenes preliminares también destacan la sofisticación y la potencia del software LSST Science Pipelines, utilizado para reducir o ‘limpiar’ las imágenes», concluyó Plazas Malagón. «Como cosmólogo observacional y habiendo trabajado en el desarrollo de LSST Science Pipelines y la caracterización de la LSSTCam, ¡estoy orgulloso y entusiasmado con lo que está por venir!»
Para sumergirse en la primera imagen de Rubin y explorarla por sí mismo, visite la página del Observatorio Vera C. Rubin SkyViewer.
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