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Astronomía desde el Hemisferio Sur para todos
miércoles 28 de febrero de 2024 

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OBSERVATORIO GEMINI (con nota del Dr. Guillermo Bosch)

Viviana Bianchi (Argentina)

El proyecto Gemini es un acuerdo internacional que construyó dos telescopios idénticos de 8 metros de diámetro cada uno para realizar observaciones en el hemisferio Norte y en el hemisferio Sur. Los telescopios están ubicados en Mauna Kea, Hawai (4200 m) y en Cerro Pachón en el norte chico de Chile (2.700 m).

Este consorcio internacional es integrado por los Estados Unidos, el Reino Unido, Canadá, Australia, Chile, Argentina y Brasil. La Argentina a través del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) participa en el consorcio de siete países que lo puso en marcha y que lo administra.


Gemini Norte

Características generales

Ambos telescopios son idénticos, del tipo reflector y activos. Los espejos primarios tienen 8 metros de diámetro por 0,20 cm. de grosor y se encuentran apoyados sobre amortiguadores. Su flexibilidad los convierte en algo semejante a lentes de contacto blandas.

Cúpula

Para evitar la turbulencia producida por las cúpulas tradicionales se construyeron ventanales de sección variable para un adecuado control del flujo de aire producido por el viento y poseen también un sistema de ventilación activa. Todos los elementos electrónicos productores de calor son enfriados para que la producción de calor dentro de la cúpula sea mínima. La pintura de la cúpula y de la parte superior del telescopio se ha seleccionado cuidadosamente para que sean de baja emisividad.


Gemini Sur

La óptica activa

Corrige la forma del primario. No se deforma con el tiempo. El alineado entre el primario y secundario debe ser mejor que 10 micrones en promedio y la forma de la superficie del espejo primario debe controlarse con una precisión de 0,03 micrones. Para lograrlo se usan sensores que permiten controlar el frente de onda producido por estrellas patrones. El sistema analiza los frentes de onda observados y utiliza esta información para corregir la forma del primario y alinearlo. Estas correcciones tienen una escala de tiempo del orden de los minutos.

Óptica Adaptable

La óptica adaptable evita la aberración de las imágenes compensando la turbulencia atmosférica. Corrige las rápidas ondulaciones que sufre la luz cuando atraviesa la atmósfera sobre el telescopio. Los fotones son desviados causando una distorsión, un rápido cambio en la imagen en el detector. Este efecto se llama “seeing”. Con un analizador de imágenes más rápido, se mide la calidad de la imagen y se envían señales correctoras al espejo deformable situado frente al detector en el camino de la luz al telescopio. Como este espejo está continuamente cambiando su forma, corrige el efecto de distorsión que provoca la turbulencia y el telescopio logra una imagen de calidad casi tan buena como si estuviera en el espacio. Sencillamente el espejo se deforma en la misma onda de turbulencia que la atmósfera y se obtiene una imagen cercana al límite de difracción. La resolución que se obtiene es comparable al telescopio espacial Hubble, de –0,09 segundos de arco.

El rango

Los telescopios Gemini trabajan desde el óptico al infrarrojo. Fue necesario considerar el tipo de metalizado que se depositó sobre la superficie de cada espejo. Debido a esto no están aluminizados sino plateados. En el infrarrojo cercano es donde mejor actúa la óptica adaptable. Permite ver a través del polvo interestelar. Una absorción de una magnitud en el infrarrojo cercano (en 2 micrones) equivale a una absorción de 10 magnitudes en el visible.

Finalmente

Es bueno mencionar que los investigadores argentinos han presentado proyectos de observación que sobrepasan en factor tres la cantidad de tiempo asignado a la Argentina. Ello demuestra el interés de la comunidad y la necesidad de contar con esta herramienta tecnológicamente avanzada para competir a un mismo nivel con los investigadores del exterior.

Mas información en: www.gemini.edu y en www.gemini.edu.ar.

Como observa un astrónomo en Gemini

Por el Dr. Guillermo Bosch de la Oficina Gemini Argentina

“El observatorio Gemini introdujo varias novedades en lo que respecta a telescopios e instrumentos, pero también ha innovado en la forma de realizar las observaciones. Además de la práctica conocida en la que el astrónomo personalmente observa en las noches que le fueron asignadas (conocida como observación clásica) Gemini ha implementado la fila de observación.”

“Este nuevo método apunta a optimizar la utilización global de los telescopios intentando eliminar noches en que el telescopio no sería usado por el astrónomo en una observación clásica. ¿Cuándo ocurre esto? En general cuando las condiciones del cielo no son lo suficientemente buenas para llevar adelante el proyecto para el cual fueron otorgadas esas noches. Un ejemplo directo: en una noche con nubes delgadas es imposible observar objetos muy débiles (al límite de alcance del telescopio) pero si pueden observarse objetos más brillantes de otro proyecto, aunque probablemente haya que extender un poco la exposición. Teniendo la posibilidad entonces de elegir el proyecto que mejor se adecua a las condiciones podemos tener el telescopio siempre en funcionamiento, aprovechando el 100% de tiempo, salvo que este muy nublado, por supuesto. Lo único que resta resolver entonces es cual propuesta elegir entre las que requieren condiciones de cielo similares. La solución a esto la da la fila de observación.”

“Para ver cómo se confecciona la lista de observación es necesario recordar un poco sobre la naturaleza del Consorcio Gemini, particularmente teniendo en cuenta que, como en toda sociedad, el reparto de los activos respeta la inversión que cada socio realiza. En nuestro caso, Argentina participa con el 2.5% por lo que accedemos a igual porcentaje de tiempo de observación sobre el total. Cada socio elabora entonces un orden de méritos para las propuestas presentadas por los astrónomos pertenecientes a instituciones de su país y luego estas siete listas se fusionan mediante un algoritmo que considera tanto el tiempo disponible como el orden en el que se escoge una propuesta de cada país. Al comenzar cada noche de observación, los astrónomos del Observatorio Gemini deben entonces seleccionar las propuestas con mejor posición en la fila que puedan ejecutarse de acuerdo a la calidad del cielo.”

“Nótese que mencionamos a los astrónomos del Observatorio Gemini y no a quien había ideado el proyecto. Es que en estas condiciones en las cuales no es posible saber exactamente cuando se realizarán las observaciones, resulta impracticable que el astrónomo esté en la Sala de Control del telescopio. Por ello es que Gemini cuenta con un staff de astrónomos dedicados a ejecutar las observaciones de la fila siguiendo las pautas delineadas por el investigador. Para los astrónomos que consideran imprescindible su presencia para asegurar la calidad de observaciones que ellos desean, Gemini conserva la posibilidad de pedir tiempo en modo clásico

 

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