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Cómo el telescopio óptico más grande del mundo podría resolver algunos de los mayores misterios de la ciencia

Cómo el telescopio óptico más grande del mundo podría resolver algunos de los mayores misterios de la ciencia

Los astrónomos tienen que plantearse algunas preguntas fundamentales, desde si estamos solos en el universo hasta la naturaleza de la misteriosa energía oscura y la materia oscura que constituye la mayor parte del universo.

Ahora, un gran grupo de astrónomos de todo el mundo está construyendo el telescopio óptico más grande jamás creado: un telescopio. Telescopio extremadamente grande (ELT)-En Chile. Una vez que se complete la construcción en 2028, podría proporcionar respuestas que cambien nuestro conocimiento del universo.

Con su espejo primario de 39 metros de diámetro, el ELT tendrá la superficie reflectante más grande y perfecta jamás creada. Su poder de captación de luz superará el de todos los demás grandes telescopios combinados, lo que le permitirá detectar objetos millones de veces más ligeros que… El ojo humano puede ver.

Hay varias razones por las que necesitamos un telescopio de este tipo. Su asombrosa sensibilidad le permitirá capturar imágenes de algunas de las primeras galaxias que se formaron, con luz que viajó 13 mil millones de años para llegar al telescopio. Las observaciones de objetos tan distantes pueden permitirnos mejorar nuestra comprensión de la cosmología y la naturaleza del universo. Materia oscura Y Energía oscura.

vida extraterrestre

ELT también puede proporcionar una respuesta a la pregunta más importante de todas: ¿Estamos solos en el universo? Se espera que el ELT sea el primer telescopio en rastrear exoplanetas similares a la Tierra, que son planetas que orbitan alrededor de otras estrellas pero que tienen una masa, órbita y proximidad similares a su anfitrión.

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Ocupando la llamada zona Ricitos de Oro, estos planetas similares a la Tierra orbitarán su estrella a la distancia adecuada para que el agua no hierva ni se congele, proporcionando las condiciones adecuadas para la existencia de vida.

Comparación de tamaños entre ELT y otras cúpulas telescópicas. Fuente de la imagen: ESO/Wikipedia, CC BY-SA

La cámara ELT tendrá una resolución seis veces mejor que la cámara ELT Telescopio espacial James WebbEsto le permite tomar las imágenes más claras hasta ahora de exoplanetas. Pero por más sorprendentes que sean estas imágenes, no cuentan toda la historia.

Para saber si es probable que exista vida en un exoplaneta, los astrónomos deben complementar las imágenes con espectroscopia. Mientras que las imágenes revelan la forma, el tamaño y la estructura, los espectros nos informan sobre la velocidad, la temperatura e incluso la química de los objetos astronómicos.

El ELT no tendrá cuatro espectrógrafos individuales, instrumentos que dispersan la luz en los colores que la componen, como el icónico prisma de Pink Floyd. El lado oscuro de la luna Portada del álbum.

Cada uno del tamaño aproximado de un minibús y cuidadosamente controlados ambientalmente para garantizar su estabilidad, estos espectrómetros respaldan todos los casos científicos importantes para ELT. Para exoplanetas gigantes, herramienta de armonía Analizará la luz que viajó a través de sus atmósferas, buscando señales de agua, oxígeno, metano, dióxido de carbono y otros gases que indiquen la presencia de vida.

Descubrir exoplanetas más pequeños similares a la Tierra es más especializado herramienta andina Necesitará. Con un coste de unos 35 millones de euros, Andes podrá detectar pequeños cambios en la longitud de onda de la luz.

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Gracias a misiones satelitales anteriores, los astrónomos ya tienen una buena idea de dónde buscar exoplanetas en el cielo. De hecho, se han descubierto varios miles de exoplanetas confirmados o «candidatos» utilizando… «Método cruzado». Aquí, un telescopio espacial observa una porción de cielo que contiene miles de estrellas y busca pequeñas caídas periódicas en su intensidad, que ocurren cuando un planeta en órbita pasa frente a su estrella.

Pero Andes utilizará un método diferente para buscar otros planetas. Cuando un exoplaneta orbita alrededor de su estrella anfitriona, Su gravedad atrae a la estrella, provocando que se balancee.. Este movimiento es increíblemente pequeño. La órbita de la Tierra hace que el Sol oscile a una velocidad de sólo 10 centímetros por segundo, que es aproximadamente la velocidad que camina una tortuga.

Así como el tono de la sirena de una ambulancia sube y baja a medida que se acerca y se aleja de nosotros, la longitud de onda de la luz observada desde una estrella oscilante aumenta y disminuye a medida que un planeta sale de su órbita.

Sorprendentemente, los Andes serían capaces de detectar un cambio tan pequeño en el color de la luz. La luz de las estrellas, aunque esencialmente continua («blanca») desde el ultravioleta al infrarrojo, contiene bandas donde los átomos en la región exterior de la estrella absorben longitudes de onda específicas a medida que la luz escapa, apareciendo oscura en el espectro.

Pequeños cambios en las posiciones de estas características (alrededor de 1/10.000 de píxel en el sensor andino) pueden, a lo largo de meses y años, revelar oscilaciones periódicas. Esto finalmente puede ayudarnos a encontrar la Tierra 2.0.

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En la Universidad Heriot-Watt, mi equipo está experimentando Desarrollo de sistemas láser. Se conoce como el peine de frecuencias que permitirá a los Andes lograr esta asombrosa precisión. Como una marca milimétrica en una regla, el láser calibrará el espectrómetro de los Andes proporcionando un espectro de luz organizado en miles de longitudes de onda espaciadas regularmente.

Imagen espectroscópica del Gran Telescopio de Sudáfrica. Las marcas de almohadilla espaciadas regularmente provienen del peine de frecuencia del láser y debajo de ellas están las líneas de emisión de gas. Fuente de la imagen: Rudy Kuhn (SALT) / Derek Reed (Universidad Heriot-Watt)

Esta escala permanecerá constante durante décadas, suavizando los errores de medición causados ​​por cambios ambientales de temperatura y presión.

Dado que el coste de construcción del ELT alcanza los 1.450 millones de euros, algunos cuestionarán el valor del proyecto. Pero la astronomía tiene una importancia que se remonta a miles de años atrás y trasciende culturas y fronteras nacionales. Sólo mirando más allá de nuestro sistema solar podemos obtener una perspectiva más allá del aquí y ahora.

Este artículo fue republicado desde Conversación Bajo licencia Creative Commons. Leer el Artículo original.

Credito de imagen: ISO/L. Calzada/Wikipedia