Se creará en la UC Santa Cruz (EEUU) un instrumento telescópico avanzado para observar la formación de planetas
Planetas simulados formándose a partir de discos protoplanetarios que rodean estrellas jóvenes, que se observarán con el nuevo instrumento. La columna izquierda muestra la señal real y la derecha, imágenes reconstruidas por el instrumento.
Fuente UC Santa Cruz (EEUU)
El primer instrumento astrofotónico de nivel de instalación del mundo se desplegará en el Observatorio Lick
Astrónomos de la Universidad de California, Santa Cruz, y de UCLA desarrollarán un instrumento de última generación para detectar y estudiar la formación de planetas alrededor de estrellas cercanas, con el apoyo de una donación de 2 millones de dólares de la Fundación Kavli y donaciones individuales.
En UC Santa Cruz, el profesor asociado Kevin Bundy dirigirá el diseño y la creación del primer instrumento astrofotónico de alta capacidad, que se instalará en el Telescopio Shane de 3 metros del Observatorio Lick. El dispositivo ayudará a revelar planetas que de otro modo serían difíciles de observar, al suprimir con mayor eficacia la luz abrumadora de las estrellas cercanas, un reto importante para la investigación actual.
La financiación continuará la larga tradición de Lick de aportar nuevas tecnologías a la astronomía en las últimas décadas. «Este sería el primer instrumento astrofotónico de alta capacidad del mundo», declaró Bundy. «Lick es solo uno de los dos telescopios en la Tierra donde se prueba regularmente tecnología astrofotónica de vanguardia».
Bundy es un astrónomo observacional especializado en el mapeo de la distribución, propiedades y estructura interna de las galaxias para abordar cuestiones clave sobre su formación y su historia de ensamblaje. Lidera proyectos de instrumentación para grandes telescopios y trabaja en el campo de la astrofotónica para desarrollar nuevas herramientas que puedan mejorar drásticamente las capacidades de futuros instrumentos.
Como tecnología, la fotónica se remonta a los láseres y máseres de la década de 1960. Al igual que los dispositivos electrónicos, que dependen de electrones, los dispositivos fotónicos manipulan fotones, que son partículas de luz. Podría decirse que la aplicación más destacada de la fotónica se da en las telecomunicaciones, donde vastas redes de fibra óptica transportan datos por todo el planeta.
Durante los últimos 15 años, aproximadamente, la astrofotónica ha buscado expandir esta tecnología fundamental para mejorar las observaciones astronómicas. Los fotones involucrados en la astrofotónica provienen del espacio profundo, habiendo viajado billones y billones de millas antes de ingresar a las fibras de los instrumentos en la Tierra. Dirigir y manipular esta luz cósmica es mucho más sencillo con equipos astrofotónicos, lo que mejora la precisión y reduce los costes, a la vez que permite nuevas capacidades para la instrumentación astronómica en comparación con los equipos convencionales.
El homólogo de Bundy en la UCLA es Pradip Gatkine, profesor adjunto de física y astronomía especializado en el desarrollo de chips astrofotónicos. El proyecto se financiará con una nueva subvención de la Fundación Kavli, de 3,7 millones de dólares a lo largo de cuatro años, que busca acelerar el descubrimiento de la ciencia planetaria y estelar mediante el apoyo a la creación de tecnologías innovadoras e impactantes para observatorios de tamaño medio.
Al equipar observatorios de eficacia probada con instrumentos de última generación, el programa de Instrumentación para la Astrofísica de Kavli busca ampliar el alcance científico de los telescopios en el rango de 2 a 5 metros, aportar nuevos conocimientos científicos y demostrar tecnologías que podrían ser adoptadas por observatorios emblemáticos de mayor tamaño.
En los últimos años, Bundy y otros investigadores de la UC Santa Cruz han estado desarrollando una plataforma llamada Avance Astrofotónico en el Observatorio Lick (APALO). Este proyecto mejorará la plataforma mediante la construcción e integración de dispositivos fotónicos, la optimización de la interfaz de óptica adaptativa y el soporte completo del observatorio.
Además de Bundy, el equipo directivo de APALO incluye a las profesoras de astronomía y astrofísica Rebecca Jensen-Clem y Steph Salum, así como al científico postdoctoral Emiel Por. En Lick, la astrónoma Ellie Gates y el técnico principal del telescopio Dan Espinosa también han desempeñado un papel fundamental. El concepto de APALO fue la tesis doctoral del estudiante de posgrado en astronomía y astrofísica Matt DeMartino.
