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262 • PROYECTO GEMINI 2

 

Miércoles, 17 de julio de 2002

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¿Cual fue la motivación de los astrónomos para dedicarse a construir los telescopios Gemini y fijar requisitos tan estrictos para la calidad de las imágenes y a su vez diseñar instrumental periférico de una eficiencia espectacular?

En realidad esos objetivos y motivación son los que han movido a esta empresa internacional. El Universo que hoy observamos ha crecido en forma descomunal. Podemos ver objetos tal como estaban hace mucho tiempo, cuando tenían menos del 20% de la edad presente del Universo. El proyecto Gemini está basado en el hecho de que no es sólo importante aumentar el diámetro de un telescopio para determinados propósitos sino trabajar sobre el diseño para obtener imágenes de calidad excepcional. Siete áreas donde los telescopios Gemini contribuirán en forma substancial:

  • El origen de sistemas planetarios
    La existencia de otros sistemas planetarios siempre ha intrigado al ser humano. El satélite IRAS descubrió la existencia de discos polvorientos alrededor de determinadas estrellas cercanas. Las posibilidades argumentadas indican que los planetas se forman a partir de condensaciones del material de esos discos. El Gemini podrá estudiar dichas estructuras. Hoy sabemos de la posible existencia (anunciada recientemente) de planetas del tamaño de Júpiter alrededor de estrellas brillantes a través de sutiles variaciones en las velocidades radiales de esos objetos. Los telescopios Gemini podrán estudiar las características de las enanas marrones o de planetas gigantes en otros sistemas solares que se encuentran a una distancia de 100 parsecs o menor (1 parsec equivale a 3,26 años luz y cada año luz equivale a unos 9 billones de km) Los Gemini podrán medir velocidades radiales muy precisas de las estrellas, del orden de los metros por segundo lo cual permitirá detectar pequeñas variaciones cinemáticas producidas por planetas pequeños.
  • El origen de las estrellas
    Las técnicas del infrarrojo son las que han permitido un avance espectacular en el estudio de la formación estelar. Hace unas décadas los astrónomos se dieron cuenta de que las estrellas se forman en las regiones oscuras del espacio con gran cantidad de polvo interestelar. La radiación infrarroja atraviesa ese material sin mayores inconvenientes y por lo tanto es un arma fenomenal en el estudio de las regiones donde nacen estrellas. El proceso completo de formación estelar aún no ha sido entendido totalmente. Los Gemini con sus nuevas cámaras y espectrógrafos infrarrojos estudiarán la estructura y la dinámica de las regiones con estrellas en formación.
  • La estructura interna de las estrellas.
    Un hecho impensable hace unos pocos años atrás es el del estudio del interior de las estrellas a través de la técnica que hoy se conoce como sismología estelar y que comenzó con la observaciones de oscilaciones en el Sol. Los estudios de la heliosismología pueden extenderse hoy a las estrellas cercanas con los espectrógrafos de alta resolución que tendrán los telescopios Gemini.
  • El origen de los elementos químicos.
    Este es un viejo problema de la astrofísica. Durante la explosión primaria que dio origen al Universo sólo se creó Hidrógeno, Helio y muy poco Deuterio, Litio, y Berilio. El estudio de las propiedades de las estrellas en nuestra galaxia y en otras vecinas nos permitirá conocer cómo se originaron las presentes abundancias químicas. El estudio de objetos cada vez más lejanos, en ese contexto, nos permitirá saber que pasó desde el punto de vista químico en épocas cosmológicas muy anteriores. Para la determinación de abundancias químicas en objetos débiles necesitamos contar con la instrumentación espectroscópica que dispondrán los telescopios Gemini. Se requiere espectroscopía de alta resolución.
  • El origen de los Quasars.
    Hoy creemos que en los núcleos de galaxias activas se encuentran presentes agujeros negros de gran masa. Los núcleos de galaxias activas presentan varios enigmas que pretenden dilucidarse con los telescopios Gemini. En primer lugar puede obtenerse alguna información sobre los agujeros negros presentes en el núcleo de esas galaxias, estudiando las nubes de gas denso que orbitan alrededor de los núcleos. Las observaciones espectroscópicas necesarias para estos estudios unidas a las observaciones de polarización espectral de las galaxias permitirán estudiar los problemas de proyección, ya que existen evidencias que indican que los efectos de proyección son importantes para determinar si una galaxia será observada como galaxia de núcleo activo.
  • La formación y evolución de galaxias.
    Es necesario comprender en forma completa la secuencia de eventos que dieron lugar a la estructura del Universo en gran escala. Debemos saber cómo se formaron las galaxias y cómo evolucionaron. Las observaciones ópticas de estrellas individuales, de los cúmulos de estrellas tanto en nuestra galaxia como en galaxias vecinas proporcionarán las relaciones fundamentales entre las poblaciones estelares, la historia que dio lugar al enriquecimiento de especies químicas y la historia dinámica de las galaxias hoy presentes en el Universo. Los Gemini podrán observar galaxias muy distantes en las regiones infrarrojas del espectro lo cual permitirá cubrir el mismo rango que se observa en el óptico en las galaxias cercanas, debido al corrimiento hacia el rojo del espectro de las galaxias alejadas por el conocido efecto Döppler. La calidad de las imágenes de los Gemini permitirá distinguir la morfología de las galaxias alejadas y estudiar su composición. Estaremos observando galaxias en su infancia.
  • Lentes gravitacionales y la Distribución de Masa en el Universo.
    El descubrimiento de las lentes gravitacionales en quasars distantes por galaxias y cúmulos de galaxias a lo largo de la dirección de la visual hacia el quasar ha producido una forma de obtener información sobre la masa y su distribución de las galaxias y cúmulos de galaxias que producen el efecto gravitacional sobre la luz de los quasars. El estudio de las masa de esas galaxias y de la masa total de los cúmulos a los que pertenecen permite determinar la cantidad de materia oscura que existe en el universo y que ha sido en las últimas décadas los desvelos de astrónomos y físicos. Recordemos que la densidad de materia en el Universo es crucial para saber si éste se expandirá para siempre o no.

Plutón y Charón

Para que el público pueda apreciar lo que significa este instrumento desde el punto de vista tecnológico, la foto superior muestra como fue posible con un telescopio desde Tierra separar a Plutón de su único satélite natural conocido hasta la fecha, Charon. Esta imagen tiene una resolución mejor que 8 centésimos de segundos de arco.
Cúmulo Globular Messier Estas dos fotos muestran la misma región del cielo, el cúmulo globular Messier 13. Observada sin la corrección por óptica activa y adaptable (foto izquierda) y con dicha corrección presente (foto derecha). La resolución espacial que se alcanza es formidable y permite realizar estudios impensados desde la superficie terrestre hasta la aplicación de esta tecnología. Obsérvese la cantidad de objetos que no se ven en la imagen izquierda y que nítidamente se distinguen en la foto de la derecha. Sólo la óptica activa y adaptable permiten lograr estos resultados desde la Tierra.

Extraído de una nota del Dr. HUGO LEVATO
Oficina Gemini Argentina