El telescopio 4MOST inicia la observación de 77.000 estrellas binarias

La primera luz captada por el Telescopio Espectroscópico Multiobjeto de 4 metros (4MOST, por sus siglas en inglés) marca el inicio de la trayectoria científica de este instrumento, instalado en el telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) del Observatorio Europeo Austral, ubicado en Cerro Paranal, Chile.

Un equipo de la Universidad Politécnica de Cataluña – BarcelonaTech (UPC), con miembros del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC), lidera junto con la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) de Chile una investigación en la que se analizarán los espectros de 77.000 estrellas binarias.

Una estrella binaria es un sistema formado por dos estrellas que orbitan una alrededor de la otra. Entre estos sistemas, destacan aquellos formados por una estrella de tipo solar y una enana blanca, la clase más común de cadáver estelar, es decir, lo que queda al final de la vida de una estrella.

Actualmente, solo se conocen unos pocos miles de espectros de este tipo de binarias, que ofrecen información científica muy valiosa. Su estudio permite resolver incógnitas como la relación entre edad y metalicidad de nuestra galaxia (algo crucial para entender cómo se formó y evolucionó químicamente la Vía Láctea), la evolución de estrellas binarias compactas y las propiedades físicas y magnéticas de estrellas similares al Sol.

Este será el objetivo de la investigación del equipo liderado por Alberto Rebassa, investigador del Grupo de Astronomía y Astrofísica, profesor de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC) de la UPC y miembro del IEEC, junto con Odette Toloza, investigadora de la USM.

Por parte de la UPC, participan asimismo el investigador Santiago Torres (también del IEEC), los investigadores Roberto Raddi y María Eugenia Camisassa, y los doctorandos Enrique Miguel García Zamora y Aina Ferrer i Burjachs. El equipo se completa con una treintena de investigadores de 18 instituciones y universidades de Reino Unido, Alemania, Chile, China, Italia y Estados Unidos.

Según explica Alberto Rebassa: «Es increíblemente emocionante ver cómo 4MOST alcanza su primera luz. Mucha gente ha dedicado años de trabajo duro para llegar hasta aquí, y es profundamente gratificante ver cómo todo se une». Y añade: «El alcance científico que permite 4MOST es realmente impresionante, y estoy seguro de que los datos impulsarán una verdadera revolución en astronomía. Personalmente, estoy impaciente por comenzar a recopilar espectros de nuestros objetivos favoritos y ver qué nuevos descubrimientos nos esperan».

En la citada primera observación, el instrumento analizó la luz de distintos objetos cósmicos, destacando la galaxia del Escultor y el cúmulo globular NGC288, y recogió un espectro para cada uno de los objetos observados, lo que permitirá estudiar sus propiedades, como la composición química o la temperatura.

Esta imagen muestra el campo de visión hexagonal de 4MOST y los numerosos objetos (marcados con puntos de distintos colores según su tipo) que ha analizado en sus primeras observaciones. 4MOST ha recogido un espectro para cada uno de estos objetos individuales, lo que permite estudiar sus propiedades, como la composición química o la temperatura. (Imagen: AIP; fondo: Harshwardhan Pathak / Telescope Live)

El telescopio 4MOST es la instalación para análisis espectroscópico multiobjeto más grande del hemisferio sur, único por su combinación de gran campo de visión, cantidad de objetos observados simultáneamente y cantidad de colores espectrales registrados al mismo tiempo. 4MOST puede analizar la luz de 2400 objetos celestes simultáneamente en 18 000 componentes de color, lo que permite estudiar su composición y propiedades químicas detalladas.

Para lograrlo, 4MOST utiliza 2438 fibras ópticas, cada una del tamaño de un cabello humano. La luz de cada fibra se transporta a los espectrógrafos, que descomponen la luz en sus diferentes colores. Su gran sistema de lentes de cámara óptica, de casi 1 metro de diámetro, permite un campo de visión en el cielo de 2,5 grados, cinco veces el diámetro aparente de la Luna, y uno de los mayores del mundo para un telescopio de este tipo.

Los campos de investigación del 4MOST incluyen el origen de los elementos químicos y la formación de las primeras estrellas, el crecimiento de la Vía Láctea a lo largo del tiempo, la formación y evolución de galaxias y agujeros negros, la composición de la materia oscura (a la cual corresponde la mayor parte de la masa de las galaxias) y la naturaleza de la energía oscura (una fuerza enigmática que impulsa la expansión acelerada del universo). Analizando los colores detallados de miles de objetos cada 10-20 minutos, 4MOST creará un catálogo de temperaturas, composiciones químicas, velocidades y otros parámetros físicos de decenas de millones de objetos repartidos por todo el cielo austral.

Las instalaciones 4MOST están diseñadas, construidas y gestionadas científicamente por un consorcio de 30 universidades e institutos de investigación en Europa y Australia, bajo el liderazgo del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) en Alemania. El desarrollo del 4MOST comenzó en 2010 y está diseñado para funcionar al menos durante los próximos 15 años. En sus primeros cinco años de funcionamiento, 4MOST llevará a cabo 25 programas científicos internacionales, entre los cuales se seleccionó el proyecto liderado por el profesor Alberto Rebassa. (Fuente: Institut d’Estudis Espacials de Catalunya)