El telescopio ALMA observa la estrella supergigante R Leporis como nunca antes con tanto detalle

Imagen de muy alta resolución de la estrella supergigante R Leporis observada por el telescopio ALMA. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Y. Asaki et al.
Sergio Mesina Sergio Mesina 9 minutos

Las estrellas, aunque cientos de veces más grandes que el Sol, están tan lejos que todavía parecen puntiagudas. Y así fue hasta hace unas décadas, cuando se empezaron a utilizar técnicas interferométricas, gracias a las cuales fue posible “resolver” estrellas (es decir, dejar de verlas como puntos) y medir sus dimensiones.

El continuo progreso tecnológico pone herramientas a nuestra disposición (telescopios y detectores) y técnicas de observación que hoy permiten observar objetos cada vez más oscuros y cada vez con mayor detalle

El ejemplo más reciente de los resultados de estos avances tecnológicos en instrumentación y estrategias de observación nos lo ofrece el telescopio. ALMA con la observación de estrella supergigante R Leporis. De esta estrella ALMA resolvió exitosamente el disco mostrando algunas características nunca antes observadas.

Echemos un vistazo a las características instrumentales y la estrategia de observación que llevaron a este resultado.

¿De qué depende la potencia de un telescopio?

El tamaño del espejo principal de un telescopio determina cuánta luz puede recoger el telescopio.. Cuanto mayor sea su diámetro, mayor será la cantidad de luz de la estrella que podrá recoger.

Con un gran espejo es posible observar objetos muy brillantes que, sin embargo, al estar muy distantes (incluso a miles de millones de años luz), aparecen muy débiles o incluso invisibles en el cielo. Pero también es posible observar objetos muy cercanos (por ejemplo, asteroides de nuestro sistema solar), que por naturaleza son muy oscuros.

El tamaño del espejo principal de un telescopio también determina su poder de resolución.es decir, su capacidad para resolver (es decir, distinguir) objetos muy cercanos o detalles muy cercanos de un mismo objeto.

Cuanto mayor sea el diámetro, mayor será la capacidad de ver detalles cada vez más pequeños.

Sólo con mis ojos, que tienen una pupila de como máximo 1 cm de diámetro, veo el planeta Júpiter como un punto de luz. Con un pequeño telescopio con un espejo de 10 cm (10 veces más grande que el ojo), puedo ver el disco resuelto del planeta; Con un telescopio con espejo de un metro (100 veces más grande que el ojo), también puedo ver las bandas atmosféricas en el disco del planeta, la Gran Mancha Roja y otros detalles.

Por eso construimos telescopios con espejos cada vez más grandes. Considere eso el telescopio ELTTelescopio Extremadamente Grande, actualmente en construcción, tendrá un espejo primario con un diámetro de 39 metros, compuesto por 798 espejos hexagonales individuales, cada uno de los cuales mide 1,4 metros de diámetro.

Además de construir telescopios con espejos cada vez más grandes, A lo largo de los años se ha desarrollado una técnica, la interferometría, que se aplica con gran éxito a las observaciones astronómicas.. En términos muy simples, si dos telescopios colocados, digamos, a 50 metros de distancia observan la misma estrella y la luz que recogen se combina adecuadamente (interfiere), el resultado es como si la estrella fuera observada por un solo telescopio pero con un espejo de 50 metros. .

El telescopio ALMA

ALMAQuien quiere decir Gran conjunto milimétrico de Atacama (ubicado en el desierto de Atacama en los Andes en Chile) es un telescopio absolutamente único, que consiste en una serie de 66 telescopiosllamado antenas como observan en longitudes de onda milimétricas.

La radiación captada por cada antena se envía a una estación que, mediante técnicas interferométricas, la combina de forma que se produzca una única imagen del objeto observado, pero como si fuera observado por un único telescopio del tamaño de toda la red. .

En el caso de ALMA, es posible variar la distancia entre las antenas, hasta una distancia máxima de 16 km.. Es, por tanto, como si el observador fuera un telescopio equipado con un espejo de 16 km de diámetro y la cantidad de radiación recogida fuera la suma de la recogida por las 66 antenas. Además, cada antena es capaz de recibir radiación en diferentes bandas de frecuencia (a mayor frecuencia, mayor poder de resolución).

ALMA
Comparación entre imágenes de R Leporis obtenidas en el pasado (baja resolución) y hoy (alta resolución) utilizando la nueva técnica de calibración. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Y. Asaki et al.

ALMA ha observado la supergigante R Leporis en su configuración de más alta resolución y con una nueva técnica de calibración, y los resultados son realmente notables.

Los autores de este estudio basado en las observaciones de ALMA de R Leporis, firmado por primera vez por el astrónomo Y. Asaki y que próximamente será publicado en el Astrophysical Journal, para precisar la alta resolución de sus observaciones, dicen que con este En resolución, se podía ver un carruaje de 10 metros en la superficie de la Luna.

La supergigante R Leporis

EL supergigantes son estrellas muy hermosas más masivo que el sol, en etapas evolutivas mucho más avanzadas del sol. Se encuentra ubicado en la constelación de Lepré, a una distancia aproximada de 1.100 años luz de la Tierra. Es una de esas estrellas que concluirán su evolución con una explosión de supernova liberando al espacio circundante grandes cantidades de elementos pesados ​​que se produjeron allí.

ALMA se utilizó con una configuración antenas a la máxima distancia mutua y con una nueva técnica de calibración cuya combinación permitió aumentar su poder de resolución en un factor de 15. La imagen de arriba muestra la diferencia entre observaciones anteriores de R Leporis, aún realizadas con ALMA, en las que no se ven detalles, y las obtenidas con la nueva técnica, en las que se anotan varios detalles.

La supergigante R Leporis ha sido observada en bandas electromagnéticas milimétricas. Esto resultó en la imagen de portada en la que El disco de la estrella está completamente resuelto y es posible distinguir regiones dominadas por diferentes mecanismos de emisión de radiación electromagnética.. La emisión submilimétrica de la superficie de la estrella se muestra en naranja, mientras que la emisión del cianuro de hidrógeno presente en la envoltura atmosférica de la estrella se muestra en azul. Finalmente, las observaciones muestran que la estrella está rodeada por una estructura anular formada por gas que, al escapar gradualmente de la estrella, se libera al espacio circundante.

Betelgeuse
Imagen de la supergigante Betelgeuse obtenida por ALMA. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervela

El altísimo potencial de ALMA para resolver imágenes de estrellas supergigantes ya había sido probado en el pasado con la observación de la estrella Betelgeuse, de la cual ALMA había mostrado el disco estelar resuelto y la presencia de asimetrías en su emisión de radiación.

ALMA no dejará de producir otras imágenes igualmente excepcionales.

Jose Arcos

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