El LSST de 8,4 metros utilizará un diseño especial de tres espejos, creando un campo excepcionalmente amplio de vista y tendrá la capacidad de investigación de todo el cielo en sólo tres noches. (Crédito de la imagen: LSST Corporation)El Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos (LSST), promete producir una mezcla heterogénea y abundante de nuevas imágenes de nuestro universo, con mayores detalles que los que cualquier otro telescopio tiene frente a sí. El LSST será el mayor telescopio de relevamiento óptico jamás construido (aunque no el más grande telescopio terrestre en general), y en 2015 los científicos esperan que pueda relevar el cielo completo una vez cada tres días, cubriendo todo lo que va desde nuestros planetas vecinos a los más lejanos rincones del cosmos. Y ahora, hay una posibilidad de que el LSST rompa otro récord, al hacer todas esas imágenes disponibles en tiempo real.
El profesor Wayne State y el investigador David Cinabro están trabajando en el sistema de calibración del LSST, y recientemente recibieron una subvención de la National Science Foundation para tratar de hacer que el sistema sea lo suficientemente bueno para que las imágenes del telescopio estén disponibles en línea casi inmediatamente después de su captura.
Como las videocámaras de mano, los telescopios y cámaras CCD no pueden crear de forma inmediata imágenes espejo del cielo. Así como la cámara digital que nosotros usamos en la vida diaria puede registrar caras con ojos rojos, o cambiar el color de un objeto dependiendo de la iluminación de la habitación, los científicos tienen que considerar las características de un telescopio y sus cámaras que puedan afectar qué tan bien, las imágenes que producen, reflejan lo que realmente está allí. Así que, normalmente, los científicos pasan semanas o meses mirando las imágenes producidas por los telescopios, comparándolas con las imágenes de otros telescopios, y ajustándolos para obtener una visión precisa del cielo. Esto a menudo significa un tiempo de retardo de semanas o meses entre el momento en que un telescopio capta una imagen, y el momento en que la misma está lista para ser vista.
Cinabro y los científicos del LSST están realizando la difícil tarea de reducir ese intervalo de tiempo de meses a minutos. Para alcanzar ese objetivo ellos van a tener que superar algunos obstáculos técnicos importantes y poner en práctica algunas técnicas nuevas, y todavía es incierto que puedan tener éxito.
El proceso de calibración para el telescopio involucra dos pasos principales nuevos. Uno se llama "bóveda plana", lo que significa, básicamente, apuntar el telescopio hacia una pantalla perfectamente blanca, tomar una foto, y ajustar la imagen para que describa con precisión el color blanco. Esto principalmente elimina las imperfecciones de la cámara. El segundo paso es tomar espectros de las estrellas de la secuencia principal y de las enanas blancas con un telescopio auxiliar, mientras que el telescopio principal está tomando imágenes y las compara. Esto identifica los cambios que la atmósfera está haciendo a la imagen. Ellos van a combinar eso con los métodos tradicionales de calibración de la cámara, incluido el ajuste con las imágenes de estrellas conocidas. Tal vez lo más revolucionario en su planteamiento es simplemente su esfuerzo para hacer que esta calibración suceda a medida que las imágenes están llegando.
"Tener la cúpula plana y poder medir la atmósfera, creemos que nos permitirá ser capaces de calibrar el telescopio en tiempo real. Ese es el objetivo, al menos", dijo Cinabro. "Pero hacerlo al mismo tiempo que el telescopio está tomando sus datos de la imagen es una idea bastante nueva. Algunas personas han hecho experimentos en estas cosas, pero nosotros estamos construyendo el plan de acción."
Los científicos del LSST planean utilizar las redadas frecuentes y completas del cielo nocturno para estudiar, entre otras cosas, la energía oscura, el efecto que creen que está detrás de la expansión del universo. Se podrá observar el corrimiento al rojo de todo el cielo, o el grado en que la luz de los objetos aparece alterado debido a su movimiento lejos de nosotros. Ellos van a usar una técnica conocida como lente gravitatoria débil para estudiar la energía oscura. A través de esa técnica se observa la luz de los objetos y se tiene en cuenta cómo la fuerza gravitacional de esos objetos cercanos deforma la luz. Esta técnica también podría ayudar a estudiar la materia oscura. Tal vez lo más importante es que el LSST ofrecerá a los científicos una comparación de las dos técnicas, ya que produce increíbles volúmenes de datos y nuevas imágenes impresionantes.
Para la gran ciencia la colaboración LSST ha previsto conseguir que el público en general participe en este gran esfuerzo. Obtener imágenes del telescopio también para la Web, en tiempo real, ha sido uno de sus objetivos casi desde el primer día, y es sólo una de sus actividades de divulgación pública. Si Cinabro y su grupo tienen éxito, los astrónomos aficionados podrían utilizar sus ordenadores para comparar las imágenes LSST con las antiguas, y participar en la búsqueda de nuevos objetos.
Pero, ¿en tiempo real, se puede hacer el calibrado de la producción de imágenes?
"Es demasiado pronto para responder", dice Cinabro. "Realmente estamos estudiando el problema y tratando de entender como estos sistemas tienen que trabajar para que sea posible poner las imágenes en tiempo real. Es para eso que está la subvención. Creo que incluso si no tenemos éxito en eso, las mediciones que hacemos se llevarán a cabo mucho más rápido ".
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