Los telescopios BlackGEM comienzan a buscar fuentes de ondas gravitacionales

Algunos eventos cataclísmicos que tienen lugar en el universo, como la colisión de agujeros negros o estrellas de neutrones, crean ondas gravitacionales. Estas son ondulaciones en la estructura del tiempo y del espacio. Observatorios como LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser) y el interferómetro Virgo, están diseñados para detectar estas perturbaciones. Pero no pueden determinar su origen con mucha precisión ni ver el brillo fugaz que resulta de las colisiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros.

El conjunto BlackGEM, compuesto por tres nuevos telescopios ubicados en el Observatorio de La Silla, dependiente del Observatorio Europeo Austral (ESO), ha comenzado su actividad para detectar eso. Los telescopios monitorizarán el cielo del hemisferio sur para detectar los eventos cósmicos que producen ondas gravitacionales, como las fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros. BlackGEM se vale de la luz visible para escanear rápidamente grandes áreas del cielo a fin de captar con precisión las fuentes de ondas gravitacionales.

"Con BlackGEM pretendemos ampliar el estudio de estos eventos cósmicos empleando tanto las ondas gravitacionales como la luz visible", afirma Paul Groot, de la Universidad de Radboud (Países Bajos), investigador principal del proyecto. "La combinación de ambas nos proporciona mucha más información sobre estos eventos que el estudio de una sola de ellas".

Al detectar tanto las ondas gravitacionales como sus contrapartes visibles, la comunidad astronómica puede confirmar la naturaleza de las fuentes de ondas gravitacionales y determinar sus ubicaciones de forma precisa. El uso de luz visible también permite realizar observaciones detalladas de los procesos que ocurren en estas fusiones, como la formación de elementos pesados como el oro y el platino.

Hasta la fecha, sin embargo, solo se ha detectado una contraparte visible de una fuente de ondas gravitacionales. Además, ni siquiera los detectores de ondas gravitacionales más avanzados, como LIGO o Virgo, pueden identificar con precisión sus fuentes de origen. En el mejor de los casos, pueden reducir la ubicación de una fuente a un área de aproximadamente 400 lunas llenas en el cielo. Utilizando luz visible, BlackGEM escaneará eficientemente regiones tan grandes a una resolución lo bastante alta como para localizar, de manera sistemática, fuentes de ondas gravitacionales.

Los tres telescopios que componen BlackGEM fueron construidos por un consorcio de universidades: la Universidad de Radboud, la Escuela de Investigación de Astronomía de los Países Bajos y la Universidad de Lovaina en Bélgica. Los telescopios tienen cada uno 65 centímetros de diámetro y pueden estudiar diferentes áreas del cielo simultáneamente. La colaboración tiene como objetivo final expandir el conjunto a 15 telescopios, mejorando aún más su cobertura de escaneo. BlackGEM se encuentra ubicado en el Observatorio La Silla del ESO, en Chile, lo que lo convierte en el primer conjunto de este tipo en el hemisferio sur.

"A pesar del modesto espejo primario de 65 centímetros, alcanzamos la misma profundidad que otros proyectos con espejos mucho más grandes, ya que aprovechamos al máximo las excelentes condiciones de observación en La Silla", declara Groot.

Una vista nocturna del conjunto BlackGEM en el Observatorio de La Silla del ESO. (Foto: ESO)

Una vez que BlackGEM identifica con precisión una fuente de ondas gravitacionales, telescopios más grandes como el VLT (Very Large Telescope) o el futuro ELT (Extremely Large Telescope), ambos de ESO, pueden llevar a cabo detalladas observaciones de seguimiento, que ayudarán a esclarecer algunos de los eventos más extremos del cosmos.

Además de su búsqueda de las contrapartes ópticas de las ondas gravitacionales, BlackGEM también realizará estudios del cielo del sur. Sus operaciones están totalmente automatizadas, lo que significa que la matriz puede encontrar y observar rápidamente eventos astronómicos "transitorios", que aparecen repentinamente y se desvanecen rápidamente. Esto dará a la comunidad astronómica una visión más profunda de los fenómenos astronómicos de corta duración, como las supernovas, las enormes explosiones que marcan el final de la vida de una estrella masiva.

"Gracias a BlackGEM, La Silla ahora tiene el potencial de contribuir de forma importante a la investigación de fenómenos transitorios", afirma Ivo Saviane, gerente del Observatorio La Silla del ESO. "Esperamos que este proyecto aporte numerosos resultados destacados, lo cual ampliará el impacto del observatorio tanto para la comunidad científica como para el público en general".

En el consorcio BlackGEM participan también, entre otras instituciones, la Universidad de Valparaíso en Chile y la Universidad de Barcelona. (Fuente: ESO. CC BY 4.0)