Un telescopio virtual de 100 mt de diámetro

Comunicado de Prensa ESO PR 06/09.

Comienza una nueva era en la fotografía de estrellas.

Un equipo de astrónomos franceses ha capturado una de las imágenes más definidas jamás lograda. Observaron la estrella T Leporis, que aparece en el cielo tan pequeña como una casa de dos pisos en la Luna [1]. La fotografía fue tomada con el Interferómetro del Telescopio Muy Grande (VLTI = Very Large Telescope Interferometer) de ESO emulando a un telescopio virtual de unos 100 metros de diámetro, y revela una corteza molecular esférica alrededor de una vieja estrella.

ESO PR Photo 06a/09: Estrella T Leporis

ESO PR Photo 06b/09: T Leporis a escala

ESO PR Photo 06c/09 – Un telescopio virtual de 100 mt

ESO PR ESO PR Photo 06d/09 – La órbita de Theta 1 Orionis C

ESO PR Video 06a/09 – Haciendo zoom en T Leporis

“Esta es una de las primeras imágenes obtenidas utilizando interferometría en el infrarrojo cercano”, dice el autor principal Jean-Baptiste Le Bouquin. La interferometría es una técnica que combina la luz proveniente de varios telescopios, lo que da como resultado una visión tan definida como la de un telescopio gigante con un diámetro igual a la mayor separación entre los telescopios utilizados. Este logro requiere que los componentes del sistema VLTI estén posicionados con una precisión de una fracción de micrómetro a lo largo de unos 100 metros, y que se mantengan así durante las observaciones… un formidable reto tecnológico.

Mientras realizan la interferometría, los astrónomos deben a menudo contentarse con franjas, el característico patrón de líneas oscuras y brillantes que se producen cuando se combinan dos haces de luz, a partir del cual se pueden modelar las propiedades físicas del objeto estudiado.

Pero si el objeto es observado varias veces con diferentes combinaciones y configuraciones de los telescopios, es posible unir esos resultados para reconstruir una imagen del objeto. Esto es lo que ahora se ha hecho con el VLTI de ESO, utilizando los Telescopios Auxiliares de 1,8 metros.

“Pudimos confeccionar una imagen asombrosa, y revelar por primera vez la estructura como de cebolla de la atmósfera de una estrella gigante en la última fase de su vida”, dice Antoine Mérand, miembro del equipo. “Anteriormente, los modelos numéricos y los datos indirectos nos habían permitido imaginar la apariencia de la estrella, pero es bastante sorprendente que ahora podamos verla, y a todo color”.

Aunque apenas mide 15 x 15 píxeles, la imagen reconstruida muestra un acercamiento extremo de una estrella 100 veces más grande que el Sol, un diámetro aproximadamente igual a la distancia Tierra-Sol. A su vez, esta estrella está rodeada por una esfera de gas molecular, que es unas tres veces más grande.

T Leporis, en la constelación de Lepus (la Liebre), está localizada a 500 años-luz de distancia. Pertenece a la familia de las estrellas Mira, bien conocidas para los astrónomos aficionados. Estas son estrellas variables gigantes que casi han consumido su combustible nuclear y están perdiendo masa. Están cerca del fin de su vida como estrellas, y pronto morirán, convirtiéndose en enanas blancas. El Sol se convertirá en una estrella Mira dentro de unos pocos miles de millones de años, rodeando a la Tierra en el polvo y el gas expelido en sus estertores finales.

Las estrellas Mira se encuentran entre las mayores fábricas de moléculas y polvo en el universo, y T Leporis no es la excepción. Pulsa con un período de 380 días y cada año pierde el equivalente a la masa de la Tierra. Como las moléculas y el polvo se forman en las capas de la atmósfera que rodea a la estrella central, los astrónomos quisieran poder ver estas capas. Pero eso no es una tarea fácil, debido a que las estrellas están muy lejos; a pesar de un enorme tamaño intrínseco, su radio aparente en el cielo puede ser apenas media millonésima del diámetro del Sol.

“T Leporis se ve tan pequeña desde la Tierra que únicamente una instalación interferométrica, tal como la del VLTI en Paranal, puede fotografiarla. El VLTI puede resolver estrellas 15 veces más pequeñas que las resueltas por el Telescopio Espacial Hubble”, dice Le Bouquin.

Para crear esta imagen con el VLTI, los astrónomos tuvieron que observar a la estrella durante varias noches consecutivas, utilizando todos los cuatro Telescopios Auxiliares (ATs) móviles de 1,8 metros del VLT. Los ATs fueron combinados en diferentes grupos de tres, y también se movieron a posiciones diferentes, creando más configuraciones interferométricas nuevas, de modo que los astrónomos pudieron emular a un telescopio virtual de aproximadamente 100 metro de diámetro y confeccionar así una imagen.

“La obtención de imágenes como ésta fue una de las motivaciones principales en la construcción del Interferómetro del Telescopio Muy Grande. Ahora hemos entrado realmente en la era de la fotografía estelar”, dice Mérand.

Una ilustración perfecta de esto es otra imagen del VLTI que muestra al sistema estelar doble Theta 1 Orionis C en la nebulosa del Trapecio, en Orión. Esta imagen, que fue la primera jamás confeccionada con los datos del VLTI, separa claramente a las dos jóvenes estrellas masivas del sistema. En sí mismas, las observaciones tienen una resolución espacial de unos dos miliarcosegundos. De estas, y de varias otras observaciones, el equipo de astrónomos liderados por Stefan Kraus y Gerd Weigelt del Instituto Max Planck de Bonn pudo derivar las propiedades de la órbita de este sistema binario, incluyendo la masa total de las dos estrellas (47 masas solares) y la distancia que las separa de nosotros (1350 años-luz).

NOTAS

[1] Sin embargo, el VLTI no podrá observar la Luna, ya que su superficie es demasiado grande como para producir los patrones de interferencia necesarios para esta técnica.

Más información

Estos resultados aparecerán en una Carta al Editor en Astronomy & Astrophysics (J.-B. Le Bouquin et al., Pre-maximum spectro-imaging of the Mira star T Lep with AMBER/VLTI).

El equipo está integrado por Jean-Baptiste Le Bouquin y Antoine Mérand (ESO), Sylvestre Lacour y Stéphanie Renard (LAOG, CNRS, Grenoble, Francia), y Eric Thiébaut (AIRI, Observatoire de Lyon, Francia).

El resultado Theta 1 Orionis C está presentado en un artículo que aparecerá en Astronomy & Astrophysics (S. Kraus et al., Tracing the young massive high-eccentricity binary system Theta1 Orionis C through periastron passage).

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Telescopio auxiliar de 1,8 metros del VLT, bajo el cielo nocturno de Paranal. © ESO

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Artículo original: ESO Press Release 06/09.
Título: “Hundred metre virtual telescope captures unique detailed colour image”
Fecha: Febrero 18, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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