La astronomía del dominio del tiempo es el estudio de cómo cambian los objetos astronómicos con el tiempo. Se dice que comenzó con las Cartas sobre las manchas solares de Galileo , pero ahora el campo se ha expandido naturalmente para abarcar objetos variables más allá del Sistema Solar . La variación temporal puede tener su origen en el movimiento de la fuente o en cambios en el objeto mismo. Los objetivos comunes incluyen novas , supernovas , estrellas pulsantes , estrellas en llamaradas , blazares y núcleos galácticos activos . Los estudios del dominio del tiempo de la luz visible incluyen OGLE , HAT-South , PanSTARRS , SkyMapper , ASAS , WASP , CRTS , GOTO y, en un futuro cercano, el LSST en el Observatorio Vera C. Rubin .
La astronomía del dominio del tiempo estudia los eventos astronómicos transitorios (" transitorios "), que incluyen varios tipos de estrellas variables, incluidas estrellas periódicas , cuasiperiódicas , estrellas de alto movimiento propio y eventos de ciclo de vida ( supernovas , kilonovas ) u otros cambios en el comportamiento o tipo. Los transitorios no estelares incluyen asteroides , tránsitos planetarios y cometas .
Los transitorios caracterizan a los objetos o fenómenos astronómicos cuya duración de presentación puede ser de milisegundos a días, semanas o incluso varios años. Esto contrasta con la escala de tiempo de millones o miles de millones de años durante los cuales han evolucionado las galaxias y sus estrellas componentes en nuestro universo . Singularmente, el término se utiliza para eventos violentos del cielo profundo , como supernovas , novas , estallidos de novas enanas , estallidos de rayos gamma y eventos de disrupción de mareas , así como microlente gravitacional . [1]
La astronomía del dominio del tiempo también implica estudios a largo plazo de estrellas variables y sus cambios en la escala de tiempo de minutos a décadas. La variabilidad estudiada puede ser intrínseca , incluyendo estrellas pulsantes periódicas o semirregulares , objetos estelares jóvenes , estrellas con estallidos , estudios de asterosismología ; o extrínseca , que resulta de eclipses (en estrellas binarias , tránsitos planetarios ), rotación estelar (en púlsares , estrellas manchadas ) o eventos de microlente gravitacional .
Los estudios astronómicos modernos en el dominio del tiempo suelen utilizar telescopios robóticos , clasificación automática de eventos transitorios y notificación rápida a las personas interesadas. Los comparadores de parpadeo se han utilizado durante mucho tiempo para detectar diferencias entre dos placas fotográficas, y la sustracción de imágenes se hizo más utilizada cuando la fotografía digital facilitó la normalización de pares de imágenes. [2] Debido a los grandes campos de visión necesarios, el trabajo en el dominio del tiempo implica almacenar y transferir una gran cantidad de datos. Esto incluye técnicas de minería de datos , clasificación y manejo de datos heterogéneos. [3]
La importancia de la astronomía del dominio del tiempo fue reconocida en 2018 por la Sociedad Astronómica Alemana al otorgar una Medalla Karl Schwarzschild a Andrzej Udalski por "contribución pionera al crecimiento de un nuevo campo de investigación astrofísica, la astronomía del dominio del tiempo , que estudia la variabilidad del brillo y otros parámetros de los objetos en el universo en diferentes escalas de tiempo". [4] También se otorgó el Premio Dan David 2017 a los tres investigadores líderes en el campo de la astronomía del dominio del tiempo: Neil Gehrels ( Swift Gamma-Ray Burst Mission ), [5] Shrinivas Kulkarni ( Palomar Transient Factory ), [6] Andrzej Udalski ( Optique Gravitational Lensing Experiment ). [7]
Antes de la invención de los telescopios , los eventos transitorios que eran visibles a simple vista , desde dentro o cerca de la Vía Láctea , eran muy raros, y a veces ocurrían con cientos de años de diferencia. Sin embargo, tales eventos fueron registrados en la antigüedad, como la supernova de 1054 observada por astrónomos chinos, japoneses y árabes, y el evento de 1572 conocido como " Supernova de Tycho " en honor a Tycho Brahe , quien lo estudió hasta que se desvaneció después de dos años. [8] Aunque los telescopios permitían ver eventos más distantes, sus pequeños campos de visión -normalmente menos de 1 grado cuadrado- significaban que las posibilidades de mirar en el lugar correcto en el momento correcto eran bajas. Las cámaras Schmidt y otros astrógrafos con campo amplio se inventaron en el siglo XX, pero se utilizaron principalmente para inspeccionar los cielos inmutables.
Históricamente, la astronomía del dominio del tiempo ha llegado a incluir la aparición de cometas y el brillo variable de las estrellas variables de tipo cefeida . [2] Las placas astronómicas antiguas expuestas desde la década de 1880 hasta principios de la década de 1990 que se conservan en el Observatorio del Harvard College están siendo digitalizadas por el proyecto DASCH . [9]
El interés por los fenómenos transitorios se ha intensificado cuando los grandes detectores CCD empezaron a estar disponibles para la comunidad astronómica. A medida que en la década de 1990 se empezaron a utilizar telescopios con campos de visión más amplios y detectores más grandes, se iniciaron las primeras observaciones masivas y regulares, iniciadas por los estudios de microlente gravitacional como el Experimento de Lente Gravitacional Óptica y el Proyecto MACHO . Estos esfuerzos, además del descubrimiento de los propios eventos de microlente, dieron como resultado el número de órdenes de magnitud más de estrellas variables conocidas por la humanidad. [10] [11] Los estudios posteriores del cielo dedicados, como la Fábrica de Transientes de Palomar , la nave espacial Gaia y el LSST , se centraron en ampliar la cobertura del monitoreo del cielo a objetos más débiles, más filtros ópticos y mejores capacidades de medición de movimientos propios y posicionales. En 2022, el Observador Transitorio Óptico de Ondas Gravitacionales (GOTO) comenzó a buscar colisiones entre estrellas de neutrones. [12]
La capacidad de los instrumentos modernos para observar en longitudes de onda invisibles para el ojo humano ( ondas de radio , infrarrojos , ultravioleta , rayos X ) aumenta la cantidad de información que puede obtenerse cuando se estudia un transitorio.
En radioastronomía, el LOFAR busca transitorios de radio. Los estudios del dominio temporal de radio han incluido durante mucho tiempo los púlsares y la centelleo. Los proyectos para buscar transitorios en rayos X y rayos gamma incluyen Cherenkov Telescope Array , eROSITA , AGILE , Fermi , HAWC , INTEGRAL , MAXI , Swift Gamma-Ray Burst Mission y Space Variable Objects Monitor . Los estallidos de rayos gamma son un transitorio electromagnético de alta energía bien conocido. [13] El satélite ULTRASAT propuesto observará un campo de más de 200 grados cuadrados de forma continua en una longitud de onda ultravioleta que es particularmente importante para detectar supernovas a los pocos minutos de su ocurrencia.
