/ jueves 12 de mayo de 2022

¿Cómo es el telescopio poblano que ayudó a capturar la primera imagen de un hoyo negro en la Vía Láctea?

A través del Conacyt, México destinó tres mil millones de pesos a lo largo de más de tres décadas para este proyecto

Recientemente el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT por sus siglas en inglés) dio a conocer la primera imagen de Sagitario A*, un agujero negro ubicado al centro de la Vía Láctea, a 25 mil años luz de distancia, cuyo trabajo fue logrado mediante la colaboración de ocho radiotelescopios instalados en México, Estados Unidos y Chile, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico (GTM) de Puebla.

Según señalaron los especialistas, este descubrimiento arrojó evidencias contundentes de que el centro de nuestra galaxia es un agujero negro, que aporta valiosas pistas sobre el funcionamiento de los mismos e incluso surgió la hipótesis de que residen en el centro de la mayoría de las galaxias.

Esto fue posible, debido a que la toma de imágenes desde el 2017 en conjunto entre varios telescopios permitió una observación gigante de la Vía Láctea; en lo que respecta a México, de acuerdo con María Elena Álvarez Bullya, directora del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), se destinaron tres mil millones de pesos a lo largo de más de tres décadas.

El Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, conocido en inglés como Large Millimeter Telescope es un telescopio de plato único con movimiento. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

¿QUÉ SE SABE DEL GRAN TELESCOPIO MILIMÉTRICO (GTM) ALFONSO SERRANO?

El Gran Telescopio Milimétrico, Alfonso Serrano, conocido en inglés como Large Millimeter Telescope, es un telescopio de plato único con movimiento, considerado como el más grande del mundo, diseñado para hacer observaciones astronómicas en longitudes de onda de 0.85- 4mm y fue construido de manera binacional entre México y Estados Unidos.

Se ubica en la cima del Volcán Sierra Negra, a una altitud de 4600 metros sobre el nivel del mar, con la finalidad de realizar la exploración de los procesos físicos que controlan la formación y evolución de sistemas planetarios, estrellas, hoyos negros y galaxias, mediante los 13.7 mil millones de años de historia del Universo.

Este instrumento fue diseñado por MAN Technologie y tiene 50 metros de diámetro optimizado para realizar observaciones astronómicas, mismas que se encuentran lideradas por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la University of Massachusetts en Amherst (UMass).

Dentro de los temas que pueden ser estudiados por este dispositivo se encuentra la constitución de cometas atmósferas planetarias. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

Dentro de los temas que pueden ser estudiados por este dispositivo se encuentra la constitución de cometas, atmósferas planetarias, la formación de exo-planetas, el nacimiento y evolución de estrellas, el crecimiento jerárquico de galaxias, cúmulos de galaxias, y su distribución a grandes escalas astronómicas, así como el fondo cósmico de microondas y sus anisotropías.

La decisión de construirlo sobre el Volcán Sierra Negra, se debe a que este punto provee una excelente transparencia atmosférica a ondas milimétricas a lo largo del año, pues al estar a cielo abierto puede tener una precisión de apuntado mayor a 1 segundo de arco en condiciones de viento promedio, aunque permanecen las mediciones de fotogrametría para mejorar la precisión.

Son la combinación de la transparencia atmosférica, la gran área colectora del telescopio, y el campo de visión, las que permiten al GTM una velocidad de mapeo extremadamente rápida, mediante una avanzada variedad de cámaras de continuo, arreglos heterodinos, receptores de banda ancha y un espectrómetro auto-correlador flexible.

El Gran Telescopio Milimétrico ha recibido innumerables premios internacionales. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

La ubicación del GTM permite hacer observaciones de fuentes astronómicas tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur, por lo que incluso supera a otros observatorios importantes como el de Hawaii y el norte de Chile, pues incluso cuenta con una estación meteorológica que monitorea el clima local y las condiciones atmosféricas a intervalos de algunos minutos.

Incluso este lugar conserva un registro de las medidas de temperatura, presión, humedad, velocidad y dirección del viento, así como de la transparencia atmosférica, pese a que sufre variaciones climáticas dependiendo de las estacionales entre los meses “húmedos” del verano (junio-septiembre) y los meses “secos” de invierno (octubre-mayo).

¿CÓMO ESTÁ CONFORMADO EL GRAN TELESCOPIO MILIMÉTRICO (GTM) ALFONSO SERRANO?

El Gran Telescopio Milimétrico arrancó con el Redshift Search Receiver (RSR) y la cámara AzTEC, con los que a finales del 2013 inició campañas de observación de Ciencia Temprana usando 32 metros de diámetro interiores de la superficie primaria, pero fue a partir de 2018 que comenzó a operar con su superficie primaria activa de 50 m de diámetro completa.

La superficie reflectora primaria de 50 metros está constituida por 180 segmentos distribuidos en 5 anillos concéntricosFoto: Gran Telescopio Milimétrico

La superficie reflectora primaria de 50 metros está constituida por 180 segmentos distribuidos en 5 anillos concéntricos, cada uno de los cuales consiste de 8 subpaneles de níquel electroformado fabricados por Media Lario Technologies, en tanto que los subpaneles están unidos y alineados a una estructura de soporte para producir un segmento individual de la superficie.

Dichos segmentos se conectan y se alinean a la estructura del telescopio, por medio de actuadores, que dan al GTM una superficie reflectora primaria parabólica y activa; debido a que se trata de un sistema óptico Cassegrain, el espejo secundario es un espejo de aluminio maquinado con un rms de 30 micras, y está unido al telescopio por medio de un hexapodo activo.

El sistema de adquisición de datos, encargado de coordinar al telescopio con sus instrumentos para producir datos científicos, es un software desarrollado con base en la experiencia con el 14 m FCRAO y se utilizó exitosamente con los instrumentos de prueba y con los primeros dos instrumentos científicos AzTEC y el RSR.

El RSR y AzTEC son un espectrómetro de banda ancha a 3 mm y una cámara de continuo a 1.1 mm respectivamente. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

El RSR y AzTEC son un espectrómetro de banda ancha a 3 mm y una cámara de continuo a 1.1 mm respectivamente, que realizaron las observaciones demostrativas, pero posteriormente la cámara AzTEC fue desinstalada en preparación para la llegada de TolTEC, una nueva cámara de continuo que operará simultáneamente a 1.1, 1.4 y 2.0mm.

Actualmente el Telescopio Milimétrico cuenta con cuatro receptores heterodinos SEQUOIA, Redshift Search Receiver (RSR), B4R y MSIP1mm, el primero un espectrómetro que opera en la banda de 3mm, el MSIP1mm un receptor de polarización dual y banda-separada que opera en un rango de frecuencia de 210-280 GHz y el B4R un instrumento de polarización dual que opera en la banda de 2mm, mientras que el RSR en un instrumento novedoso basado en MMIC, diseñado para maximizar el ancho de banda instantánea del receptor y cubrir la ventana atmosférica de 3mm.

¿CUÁLES SON LOS OBJETIVOS DEL GRAN TELESCOPIO MILIMÉTRICO (GTM) ALFONSO SERRANO?

Dentro de los objetivos que incentivaron a la creación de este sitio se encuentra la observación de anisotropías en la radiación de fondo cósmico de microondas, la detección de cientos a miles de galaxias ópticamente tenues, la penetración del polvo que normalmente obscurece el proceso de formación de estrellas en galaxias, el estudio de la variabilidad y el ambiente de los núcleos activos de galaxias.

Así mismo se encuentra la observación de fuentes que exhiben estallidos de rayos gamma, la adquisición de nuevos conocimientos sobre la naturaleza y distribución del gas interestelar y el polvo frío del que se forman las estrellas, la realización de observaciones milimétricas, de muestras grandes de discos gaseosos, la búsqueda de moléculas complejas y el análisis de la composición química y física de cometas.

Recientemente el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT por sus siglas en inglés) dio a conocer la primera imagen de Sagitario A*, un agujero negro ubicado al centro de la Vía Láctea, a 25 mil años luz de distancia, cuyo trabajo fue logrado mediante la colaboración de ocho radiotelescopios instalados en México, Estados Unidos y Chile, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico (GTM) de Puebla.

Según señalaron los especialistas, este descubrimiento arrojó evidencias contundentes de que el centro de nuestra galaxia es un agujero negro, que aporta valiosas pistas sobre el funcionamiento de los mismos e incluso surgió la hipótesis de que residen en el centro de la mayoría de las galaxias.

Esto fue posible, debido a que la toma de imágenes desde el 2017 en conjunto entre varios telescopios permitió una observación gigante de la Vía Láctea; en lo que respecta a México, de acuerdo con María Elena Álvarez Bullya, directora del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), se destinaron tres mil millones de pesos a lo largo de más de tres décadas.

El Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, conocido en inglés como Large Millimeter Telescope es un telescopio de plato único con movimiento. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

¿QUÉ SE SABE DEL GRAN TELESCOPIO MILIMÉTRICO (GTM) ALFONSO SERRANO?

El Gran Telescopio Milimétrico, Alfonso Serrano, conocido en inglés como Large Millimeter Telescope, es un telescopio de plato único con movimiento, considerado como el más grande del mundo, diseñado para hacer observaciones astronómicas en longitudes de onda de 0.85- 4mm y fue construido de manera binacional entre México y Estados Unidos.

Se ubica en la cima del Volcán Sierra Negra, a una altitud de 4600 metros sobre el nivel del mar, con la finalidad de realizar la exploración de los procesos físicos que controlan la formación y evolución de sistemas planetarios, estrellas, hoyos negros y galaxias, mediante los 13.7 mil millones de años de historia del Universo.

Este instrumento fue diseñado por MAN Technologie y tiene 50 metros de diámetro optimizado para realizar observaciones astronómicas, mismas que se encuentran lideradas por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la University of Massachusetts en Amherst (UMass).

Dentro de los temas que pueden ser estudiados por este dispositivo se encuentra la constitución de cometas atmósferas planetarias. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

Dentro de los temas que pueden ser estudiados por este dispositivo se encuentra la constitución de cometas, atmósferas planetarias, la formación de exo-planetas, el nacimiento y evolución de estrellas, el crecimiento jerárquico de galaxias, cúmulos de galaxias, y su distribución a grandes escalas astronómicas, así como el fondo cósmico de microondas y sus anisotropías.

La decisión de construirlo sobre el Volcán Sierra Negra, se debe a que este punto provee una excelente transparencia atmosférica a ondas milimétricas a lo largo del año, pues al estar a cielo abierto puede tener una precisión de apuntado mayor a 1 segundo de arco en condiciones de viento promedio, aunque permanecen las mediciones de fotogrametría para mejorar la precisión.

Son la combinación de la transparencia atmosférica, la gran área colectora del telescopio, y el campo de visión, las que permiten al GTM una velocidad de mapeo extremadamente rápida, mediante una avanzada variedad de cámaras de continuo, arreglos heterodinos, receptores de banda ancha y un espectrómetro auto-correlador flexible.

El Gran Telescopio Milimétrico ha recibido innumerables premios internacionales. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

La ubicación del GTM permite hacer observaciones de fuentes astronómicas tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur, por lo que incluso supera a otros observatorios importantes como el de Hawaii y el norte de Chile, pues incluso cuenta con una estación meteorológica que monitorea el clima local y las condiciones atmosféricas a intervalos de algunos minutos.

Incluso este lugar conserva un registro de las medidas de temperatura, presión, humedad, velocidad y dirección del viento, así como de la transparencia atmosférica, pese a que sufre variaciones climáticas dependiendo de las estacionales entre los meses “húmedos” del verano (junio-septiembre) y los meses “secos” de invierno (octubre-mayo).

¿CÓMO ESTÁ CONFORMADO EL GRAN TELESCOPIO MILIMÉTRICO (GTM) ALFONSO SERRANO?

El Gran Telescopio Milimétrico arrancó con el Redshift Search Receiver (RSR) y la cámara AzTEC, con los que a finales del 2013 inició campañas de observación de Ciencia Temprana usando 32 metros de diámetro interiores de la superficie primaria, pero fue a partir de 2018 que comenzó a operar con su superficie primaria activa de 50 m de diámetro completa.

La superficie reflectora primaria de 50 metros está constituida por 180 segmentos distribuidos en 5 anillos concéntricosFoto: Gran Telescopio Milimétrico

La superficie reflectora primaria de 50 metros está constituida por 180 segmentos distribuidos en 5 anillos concéntricos, cada uno de los cuales consiste de 8 subpaneles de níquel electroformado fabricados por Media Lario Technologies, en tanto que los subpaneles están unidos y alineados a una estructura de soporte para producir un segmento individual de la superficie.

Dichos segmentos se conectan y se alinean a la estructura del telescopio, por medio de actuadores, que dan al GTM una superficie reflectora primaria parabólica y activa; debido a que se trata de un sistema óptico Cassegrain, el espejo secundario es un espejo de aluminio maquinado con un rms de 30 micras, y está unido al telescopio por medio de un hexapodo activo.

El sistema de adquisición de datos, encargado de coordinar al telescopio con sus instrumentos para producir datos científicos, es un software desarrollado con base en la experiencia con el 14 m FCRAO y se utilizó exitosamente con los instrumentos de prueba y con los primeros dos instrumentos científicos AzTEC y el RSR.

El RSR y AzTEC son un espectrómetro de banda ancha a 3 mm y una cámara de continuo a 1.1 mm respectivamente. Foto: Gran Telescopio Milimétrico

El RSR y AzTEC son un espectrómetro de banda ancha a 3 mm y una cámara de continuo a 1.1 mm respectivamente, que realizaron las observaciones demostrativas, pero posteriormente la cámara AzTEC fue desinstalada en preparación para la llegada de TolTEC, una nueva cámara de continuo que operará simultáneamente a 1.1, 1.4 y 2.0mm.

Actualmente el Telescopio Milimétrico cuenta con cuatro receptores heterodinos SEQUOIA, Redshift Search Receiver (RSR), B4R y MSIP1mm, el primero un espectrómetro que opera en la banda de 3mm, el MSIP1mm un receptor de polarización dual y banda-separada que opera en un rango de frecuencia de 210-280 GHz y el B4R un instrumento de polarización dual que opera en la banda de 2mm, mientras que el RSR en un instrumento novedoso basado en MMIC, diseñado para maximizar el ancho de banda instantánea del receptor y cubrir la ventana atmosférica de 3mm.

¿CUÁLES SON LOS OBJETIVOS DEL GRAN TELESCOPIO MILIMÉTRICO (GTM) ALFONSO SERRANO?

Dentro de los objetivos que incentivaron a la creación de este sitio se encuentra la observación de anisotropías en la radiación de fondo cósmico de microondas, la detección de cientos a miles de galaxias ópticamente tenues, la penetración del polvo que normalmente obscurece el proceso de formación de estrellas en galaxias, el estudio de la variabilidad y el ambiente de los núcleos activos de galaxias.

Así mismo se encuentra la observación de fuentes que exhiben estallidos de rayos gamma, la adquisición de nuevos conocimientos sobre la naturaleza y distribución del gas interestelar y el polvo frío del que se forman las estrellas, la realización de observaciones milimétricas, de muestras grandes de discos gaseosos, la búsqueda de moléculas complejas y el análisis de la composición química y física de cometas.

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