Científicos e ingenieros del Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del Departamento de Energía y sus colaboradores anunciaron la finalización de la cámara Legacy Survey of Space and Time (LSST).
La cámara de 3.200 megapíxeles se instalará ahora en un telescopio en Chile para ayudar a los investigadores a observar nuestro universo con un detalle sin precedentes. Durante la próxima década, esta cámara generará una enorme cantidad de datos que los investigadores utilizarán para obtener nuevos conocimientos sobre el Universo, incluida la energía oscura, la materia oscura y la Vía Láctea. Los datos también nos ayudarán a comprender mejor los cambios en el cielo nocturno y en nuestro propio sistema solar.
oh Cámara heredada de estudio de espacio y tiempo (LSST) El módulo ha estado en desarrollo durante más de dos décadas. Finalmente, en 2015, el Departamento de Energía de Estados Unidos (DoE) aprobó su construcción. Desde entonces, los técnicos del Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del Departamento de Energía han estado trabajando arduamente para ensamblar el enorme conjunto de sensores del módulo, que se compone de 189 sensores individuales de 16 megapíxeles.
Las primeras fotos de prueba compuestas. estaban rotos en septiembre de 2020, y ahora los ingenieros y socios de SLAC han completado el ensamblaje de todos los componentes, incluidos el marco, la lente y el sensor.
Los sensores CCD personalizados en la matriz de 3,2 gigapíxeles ahora suman 201, y cada píxel mide aproximadamente 10 micrones de ancho. El plano focal fue sellado en una cámara de vacío por una lente de 3 pies de ancho, mientras que la lente frontal tiene más de 1,5 m (5 pies) de diámetro. Las tres lentes de la configuración de la cámara fueron fabricadas por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.
El sistema de imágenes de enfoque principal está diseñado para capturar el universo con “detalles sin precedentes” tomando una exposición de 15 segundos cada 20 segundos. El sistema óptico, que incluye tres espejos asféricos y grandes filtros de cambio rápido, se optimizará para capturar luz en longitudes de onda que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano (0,3-1 µm).
“Sus imágenes son tan detalladas que podrían detectar una pelota de golf a unas 15 millas de distancia, mientras cubren una franja del cielo siete veces más grande que la luna llena. Estas imágenes con miles de millones de estrellas y galaxias ayudarán a descubrir los secretos del universo”. dijo Aaron Roodman, profesor de SLAC y subdirector del Observatorio Rubin y líder del programa de cámaras.
Todo el sistema pesa alrededor de 3000 kg (6600 lb) y es aproximadamente del tamaño de un automóvil pequeño. El sistema será transportado al Observatorio Vera C. Rubin en Chile para ser montado encima del Telescopio de rastreo Simonyi a finales de este año para ayudar a los astrónomos en su búsqueda para resolver misterios cósmicos.
La función principal de la cámara es mapear las posiciones y el brillo de varios objetos en el cielo nocturno. Este catálogo proporcionará a los investigadores una gran cantidad de información, incluida la detección de lentes gravitacionales débiles, donde las galaxias masivas desvían ligeramente los caminos de la luz de las galaxias de fondo. Este fenómeno revela la distribución de la masa en el Universo y cómo ha cambiado con el tiempo, lo que puede ayudar a los cosmólogos a comprender el papel de la energía oscura a la hora de impulsar la expansión del Universo.
El observatorio es el primero de su tipo diseñado específicamente para estudiar lentes débiles a tan gran escala. El equipo detrás del proyecto tuvo que desarrollar varias tecnologías nuevas, incluidos sensores CCD avanzados y algunas de las lentes más grandes jamás fabricadas, y garantizar que todos estos componentes funcionaran perfectamente juntos. Martin Nordby, ingeniero sénior de SLAC y director de proyectos de cámaras LSST, explicó cómo se logró esto.
Además de estudiar lentes débiles, los científicos también están interesados en analizar patrones en la distribución de las galaxias y su evolución en el tiempo, identificar cúmulos de materia oscura y detectar supernovas. Estos descubrimientos podrían ayudar a profundizar nuestra comprensión de la materia y la energía oscuras. Es emocionante ver cómo se utiliza esta tecnología de vanguardia para desbloquear los misterios del universo.
Se espera que la sensibilidad de la cámara LSST proporcione un mapa mucho más detallado de la Vía Láctea. Potencialmente, esto podría brindarnos nuevos conocimientos sobre la estructura y evolución de nuestra galaxia, así como sobre la naturaleza de las estrellas y otros objetos dentro de ella.
Los científicos planean utilizar la cámara para acercar objetos más pequeños dentro de nuestro sistema solar y generar una imagen más completa de nuestros vecinos más cercanos. Esto podría ayudarnos a comprender mejor cómo se formó nuestro sistema e incluso identificar amenazas de asteroides.
«Más que nunca, ampliar nuestra comprensión de la física fundamental requiere mirar más profundamente en el universo». dijo Kathy Turner, directora del Programa Frontera Cósmica del DOE. «Con la cámara LSST en su núcleo, el Observatorio Rubin profundizará más que nunca en el cosmos y ayudará a responder algunas de las preguntas más difíciles e importantes de la física actual».
