La Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur , [2] comúnmente conocida como Observatorio Europeo Austral ( ESO ), es una organización de investigación intergubernamental compuesta por 16 estados miembros para la astronomía terrestre . Creada en 1962, ESO ha proporcionado a los astrónomos instalaciones de investigación de última generación y acceso al cielo austral. La organización emplea a más de 750 personas y recibe contribuciones anuales de los estados miembros de aproximadamente 162 millones de euros. [3] Sus observatorios están ubicados en el norte de Chile .
ESO ha construido y operado algunos de los telescopios más grandes y tecnológicamente más avanzados . Estos incluyen el Telescopio de Nueva Tecnología de 3,6 m , uno de los primeros pioneros en el uso de óptica activa , y el Very Large Telescope (VLT), que consta de cuatro telescopios individuales de 8,2 m y cuatro telescopios auxiliares más pequeños que pueden funcionar juntos o por separado. El Atacama Large Millimeter Array observa el universo en los rangos de longitud de onda milimétrica y submilimétrica , y es el proyecto de astronomía terrestre más grande del mundo hasta la fecha. Se completó en marzo de 2013 en una colaboración internacional entre Europa (representada por ESO), América del Norte, Asia Oriental y Chile. [4] [5]
Actualmente en construcción se encuentra el Telescopio Extremadamente Grande . Utilizará un espejo segmentado de 39,3 metros de diámetro y se convertirá en el telescopio óptico reflector más grande del mundo cuando esté operativo hacia finales de esta década. Su poder de captación de luz permitirá estudios detallados de los planetas alrededor de otras estrellas, los primeros objetos del universo, los agujeros negros supermasivos y la naturaleza y distribución de la materia y la energía oscuras que dominan el universo.
Las instalaciones de observación de ESO han realizado descubrimientos astronómicos y producido varios catálogos astronómicos . [6] Sus hallazgos incluyen el descubrimiento del estallido de rayos gamma más distante y evidencia de un agujero negro en el centro de la Vía Láctea . [7] [8] En 2004, el VLT permitió a los astrónomos obtener la primera imagen de un planeta extrasolar ( 2M1207b ) orbitando una enana marrón a 173 años luz de distancia. [9] El instrumento Buscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta Precisión ( HARPS ) instalado en el antiguo telescopio de 3,6 m de ESO condujo al descubrimiento de planetas extrasolares, incluido Gliese 581c , uno de los planetas más pequeños vistos fuera del Sistema Solar . [10]
La idea de que los astrónomos europeos deberían establecer un gran observatorio común fue planteada por Walter Baade y Jan Oort en el Observatorio de Leiden en los Países Bajos en la primavera de 1953. [11] Oort la propuso y reunió a un grupo de astrónomos en Leiden para considerarla. el 21 de junio de ese año. Inmediatamente después, el tema se volvió a discutir en la conferencia de Groningen, en los Países Bajos. El 26 de enero de 1954, astrónomos de seis países europeos firmaron una declaración de ESO expresando el deseo de que se estableciera un observatorio europeo conjunto en el hemisferio sur. [12]
En aquella época, todos los telescopios reflectores con una apertura de 2 metros o más estaban situados en el hemisferio norte. La decisión de construir el observatorio en el hemisferio sur surgió de la necesidad de observar el cielo austral; algunos objetos de investigación (como las partes centrales de la Vía Láctea y las Nubes de Magallanes ) sólo eran accesibles desde el hemisferio sur. [13]
Aunque inicialmente se planeó instalar telescopios en Sudáfrica (donde se encontraban varios observatorios europeos), las pruebas realizadas entre 1955 y 1963 demostraron que era preferible un emplazamiento en los Andes . El 15 de noviembre de 1963 se eligió Chile como sede del observatorio de ESO. [15] La decisión fue precedida por el Convenio de ESO, firmado el 5 de octubre de 1962 por Bélgica, Alemania, Francia, los Países Bajos y Suecia. Otto Heckmann fue nombrado primer director general de la organización el 1 de noviembre de 1962.
En 1954 se redactó una propuesta preliminar para una convención de organizaciones de astronomía en estos cinco países. Aunque se hicieron algunas enmiendas en el documento inicial, la convención avanzó lentamente hasta 1960, cuando se discutió durante la reunión del comité de ese año. El nuevo borrador fue examinado en detalle y un miembro del consejo del CERN (la Organización Europea para la Investigación Nuclear) destacó la necesidad de una convención entre gobiernos (además de organizaciones). [16] La convención y la participación del gobierno se volvieron apremiantes debido al rápido aumento de los costos de las expediciones de prueba en el sitio. La versión final de 1962 fue adoptada en gran medida de la convención del CERN, debido a las similitudes entre las organizaciones y la doble membresía de algunos miembros. [17]
En 1966, comenzó a funcionar el primer telescopio de ESO en el sitio de La Silla en Chile. [12] Debido a que el CERN (al igual que ESO) tenía instrumentación sofisticada, la organización de astronomía recurría con frecuencia al organismo de investigación nuclear en busca de asesoramiento y en 1970 se firmó un acuerdo de colaboración entre ESO y el CERN. Varios meses después, la división de telescopios de ESO se trasladó a un CERN. en Ginebra y el Laboratorio Sky Atlas de ESO se estableció en propiedad del CERN. [18] Los departamentos europeos de ESO se trasladaron a la nueva sede de ESO en Garching (cerca de Munich ), Alemania, en 1980.
Aunque ESO tiene su sede en Alemania, sus telescopios y observatorios se encuentran en el norte de Chile , donde la organización opera avanzadas instalaciones astronómicas terrestres :
Estos se encuentran entre los mejores lugares para realizar observaciones astronómicas en el hemisferio sur. [20] Un proyecto de ESO es el Extremely Large Telescope (ELT), un telescopio de 40 metros basado en un diseño de cinco espejos y el anteriormente planeado Overwhelmingly Large Telescope . El ELT será el telescopio visible y de infrarrojo cercano más grande del mundo. ESO comenzó su diseño a principios de 2006 y pretendía comenzar la construcción en 2012. [21] Los trabajos de construcción en el sitio del ELT comenzaron en junio de 2014. [22] Según lo decidió el consejo de ESO el 26 de abril de 2010, un cuarto sitio ( Cerro Armazones ) será el hogar del ELT. [23] [24] [25]
Cada año se realizan alrededor de 2.000 solicitudes para el uso de telescopios de ESO, durante cuatro a seis veces más noches de las disponibles. Las observaciones realizadas con estos instrumentos aparecen anualmente en varias publicaciones revisadas por pares; En 2017, se publicaron más de 1.000 artículos revisados basados en datos de ESO. [26]
Los telescopios de ESO generan grandes cantidades de datos a un ritmo elevado, que se almacenan en un archivo permanente en la sede de ESO. El archivo contiene más de 1,5 millones de imágenes (o espectros) con un volumen total de aproximadamente 65 terabytes (65.000.000.000.000 de bytes) de datos.
La Silla, ubicada en el sur del desierto de Atacama, a 600 kilómetros (370 millas) al norte de Santiago de Chile a una altitud de 2.400 metros (7.900 pies), es el hogar del sitio de observación original de ESO. Al igual que otros observatorios de la zona, La Silla está alejado de fuentes de contaminación lumínica y tiene uno de los cielos nocturnos más oscuros de la Tierra. [32] En La Silla, ESO opera tres telescopios: un telescopio de 3,6 metros, el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) y el Telescopio Max-Planck-ESO de 2,2 metros.
El observatorio alberga instrumentos para visitantes, conectados a un telescopio durante un recorrido de observación y luego retirados. La Silla también alberga telescopios nacionales, como el suizo de 1,2 metros y el danés de 1,5 metros.
Alrededor de 300 publicaciones revisadas anualmente son atribuibles al trabajo del observatorio. Los descubrimientos realizados con los telescopios de La Silla incluyen la detección con espectrógrafo HARPS de los planetas que orbitan dentro del sistema planetario Gliese 581 , que contiene el primer planeta rocoso conocido en una zona habitable fuera del sistema solar. [33] [34] Varios telescopios en La Silla desempeñaron un papel en la vinculación de los estallidos de rayos gamma , las explosiones más energéticas en el universo desde el Big Bang , con las explosiones de estrellas masivas. El Observatorio La Silla de ESO también participó en el estudio de la supernova SN 1987A . [35]
El telescopio de 3,6 metros de ESO comenzó a funcionar en 1977. Ha sido mejorado, incluida la instalación de un nuevo espejo secundario . [36] El telescopio con montura de herradura de diseño convencional se utilizó principalmente para espectroscopia infrarroja ; ahora alberga el espectrógrafo HARPS, utilizado en la búsqueda de planetas extrasolares y para astrosismología . El telescopio fue diseñado para una precisión de velocidad radial a largo plazo muy alta (del orden de 1 m/s). [37]
El Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) es un telescopio altazimutal Ritchey-Chrétien de 3,58 metros , inaugurado en 1989 y el primero del mundo con un espejo principal controlado por computadora. La forma del espejo flexible se ajusta durante la observación para preservar una calidad de imagen óptima. La posición del espejo secundario también se puede ajustar en tres direcciones. Esta tecnología (desarrollada por ESO y conocida como óptica activa ) se aplica ahora a todos los grandes telescopios, incluidos el VLT y el futuro ELT. [38]
El diseño del recinto octogonal que alberga el NTT es innovador. La cúpula del telescopio es relativamente pequeña y está ventilada mediante un sistema de aletas que dirigen el flujo de aire suavemente a través del espejo, lo que reduce la turbulencia y produce imágenes más nítidas. [39]
El telescopio de 2,2 metros ha estado en funcionamiento en La Silla desde principios de 1984 y está en préstamo indefinido a ESO por parte de la Sociedad Max Planck ( Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften , o MPG, en alemán). El tiempo del telescopio se comparte entre los programas de observación de MPG y ESO, mientras que la operación y el mantenimiento del telescopio son responsabilidad de ESO.
Su instrumentación incluye un generador de imágenes de campo amplio (WFI) de 67 millones de píxeles con un campo de visión tan grande como la luna llena, [40] que ha tomado muchas imágenes de objetos celestes. Otros instrumentos utilizados son GROND (detector óptico de infrarrojo cercano de explosión de rayos gamma), que busca el resplandor de las explosiones de rayos gamma, las explosiones más poderosas del universo, [41] y el espectrógrafo de alta resolución FEROS (Fiber-fed Extended Espectrógrafo de rango óptico), utilizado para realizar estudios detallados de las estrellas.
La Silla también alberga varios telescopios nacionales y de proyectos no operados por ESO. Entre ellos se encuentran el Telescopio Euler suizo, el Telescopio Nacional Danés y los telescopios REM, TRAPPIST y TAROT. [42]
El Observatorio Paranal está ubicado en la cima del Cerro Paranal en el desierto de Atacama en el norte de Chile. Cerro Paranal es una montaña de 2.635 metros de altura (8.645 pies) a unos 120 kilómetros (75 millas) al sur de Antofagasta y a 12 kilómetros (7,5 millas) de la costa del Pacífico. [50]
El observatorio tiene siete telescopios principales que operan en luz visible e infrarroja: los cuatro telescopios de 8,2 metros (27 pies) del Very Large Telescope, el VLT Survey Telescope (VST) de 2,6 metros (8 pies 6 pulgadas) y el Telescopio de rastreo VLT (VST) de 4,1 metros. (13 pies) Telescopio de rastreo visible e infrarrojo para astronomía. Además, hay cuatro telescopios auxiliares de 1,8 metros (5 pies 11 pulgadas) que forman un conjunto utilizado para observaciones interferométricas . [51] En marzo de 2008, Paranal fue el lugar de varias escenas de la película número 22 de James Bond, Quantum of Solace . [52] [53]
La instalación principal en Paranal es el VLT, que consta de cuatro telescopios unitarios (UT) casi idénticos de 8,2 metros (27 pies), cada uno de los cuales alberga dos o tres instrumentos. Estos grandes telescopios también pueden funcionar juntos en grupos de dos o tres como un interferómetro gigante . El interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO permite a los astrónomos ver detalles hasta 25 veces más finos que los observados con los telescopios individuales. Los haces de luz se combinan en el VLTI con un complejo sistema de espejos en túneles, donde los recorridos de luz deben divergir menos de 1/1000 mm en 100 metros. El VLTI puede alcanzar una resolución angular de miliarcosegundos, equivalente a la capacidad de ver los faros de un coche en la Luna. [54]
El primero de los UT tuvo su primera luz en mayo de 1998 y se ofreció a la comunidad astronómica el 1 de abril de 1999. [55] Los otros telescopios hicieron lo mismo en 1999 y 2000, haciendo que el VLT fuera plenamente operativo. Se han agregado al VLTI cuatro telescopios auxiliares (AT) de 1,8 metros, instalados entre 2004 y 2007, para facilitar la accesibilidad cuando los UT se utilizan para otros proyectos. [56]
Los datos del VLT han dado lugar a la publicación de una media de más de un artículo científico revisado por pares al día; En 2017, se publicaron más de 600 artículos científicos revisados basados en datos del VLT. [26] Los descubrimientos científicos del VLT incluyen imágenes de un planeta extrasolar, [57] rastrear estrellas individuales que se mueven alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea [58] y observar el resplandor del estallido de rayos gamma más lejano conocido. [59]
En la inauguración de Paranal en marzo de 1999, se eligieron nombres de objetos celestes en lengua mapuche para reemplazar las designaciones técnicas de las cuatro unidades de telescopio del VLT (UT1-UT4). Previamente se organizó un concurso de ensayos para escolares de la región sobre el significado de estos nombres, lo que atrajo muchas entradas relacionadas con el patrimonio cultural del país anfitrión de ESO. Un adolescente de 17 años de Chuquicamata , cerca de Calama , presentó el ensayo ganador y fue premiado con un telescopio de aficionado durante la inauguración. [60] Los cuatro telescopios unitarios, UT1, UT2, UT3 y UT4, se conocen desde entonces como Antu (sol), Kueyen (luna), Melipal (Cruz del Sur) y Yepun (Estrella vespertina), [61] y este último tiene originalmente fue mal traducido como "Sirio", en lugar de "Venus". [62]
El Telescopio de rastreo astronómico visible e infrarrojo (VISTA) está ubicado en la cima adyacente al que alberga el VLT, compartiendo condiciones de observación. El espejo principal de VISTA tiene 4,1 metros (13 pies) de ancho, un espejo muy curvado para su tamaño y calidad. Sus desviaciones de una superficie perfecta son menos de unas pocas milésimas del grosor de un cabello humano, y su construcción y pulido supusieron un desafío. [63]
VISTA fue concebido y desarrollado por un consorcio de 18 universidades del Reino Unido liderado por la Universidad Queen Mary de Londres , y se convirtió en una contribución en especie a ESO como parte del acuerdo de ratificación del Reino Unido. El diseño y la construcción del telescopio fueron gestionados por el Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido (STFC, UK ATC) del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas. ESO otorgó formalmente la aceptación provisional de VISTA en la ceremonia de diciembre de 2009 en la sede de ESO en Garching, a la que asistieron representantes de Queen Mary, la Universidad de Londres y STFC. Desde entonces, el telescopio ha sido operado por ESO, [64] capturando imágenes de calidad desde que comenzó a funcionar. [65] [66]
El VLT Survey Telescope (VST) es un telescopio de última generación de 2,6 metros (8 pies 6 pulgadas) equipado con OmegaCAM, una cámara CCD de 268 megapíxeles con un campo de visión cuatro veces el área de la luna llena. . Complementa VISTA al contemplar el cielo en luz visible. El VST (que entró en funcionamiento en 2011) es el resultado de una empresa conjunta entre ESO y el Observatorio Astronómico de Capodimonte (Nápoles), un centro de investigación del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica INAF . [67] [68]
Los objetivos científicos de ambos estudios van desde la naturaleza de la energía oscura hasta la evaluación de objetos cercanos a la Tierra . Equipos de astrónomos europeos realizarán los estudios; algunos cubrirán la mayor parte del cielo del sur, mientras que otros se centrarán en áreas más pequeñas. Se espera que VISTA y VST produzcan grandes cantidades de datos; una sola fotografía tomada por VISTA tiene 67 megapíxeles y las imágenes de OmegaCam (en el VST) tendrán 268 megapíxeles. Los dos telescopios de rastreo recopilan más datos cada noche que todos los demás instrumentos del VLT juntos. VST y VISTA producen más de 100 terabytes de datos al año. [69]
El Llano de Chajnantor es una meseta de 5.100 metros de altura (16.700 pies) en el desierto de Atacama, a unos 50 kilómetros (31 millas) al este de San Pedro de Atacama . El sitio está 750 metros (2460 pies) más alto que el Observatorio Mauna Kea y 2.400 metros (7900 pies) más alto que el Very Large Telescope en Cerro Paranal . Es seco e inhóspito para los humanos, pero es un buen sitio para la astronomía submilimétrica ; Debido a que las moléculas de vapor de agua en la atmósfera terrestre absorben y atenúan la radiación submilimétrica , se requiere un sitio seco para este tipo de radioastronomía . [70] Los telescopios son:
ALMA es un telescopio diseñado para astronomía milimétrica y submilimétrica. Este tipo de astronomía es una frontera relativamente inexplorada, que revela un universo que no se puede ver en la luz visible o infrarroja más familiar e ideal para estudiar el "universo frío"; la luz en estas longitudes de onda brilla desde vastas nubes frías en el espacio interestelar a temperaturas de sólo unas pocas decenas de grados por encima del cero absoluto . Los astrónomos utilizan esta luz para estudiar las condiciones químicas y físicas de estas nubes moleculares , las densas regiones de gas y polvo cósmico donde nacen nuevas estrellas. Vistas en luz visible, estas regiones del universo suelen ser oscuras y oscuras debido al polvo; sin embargo, brillan intensamente en las porciones milimétricas y submilimétricas del espectro electromagnético . Este rango de longitud de onda también es ideal para estudiar algunas de las galaxias más antiguas (y más distantes) del universo, cuya luz se ha desplazado al rojo a longitudes de onda más largas debido a la expansión del universo. [71] [72]
ESO alberga el Experimento Atacama Pathfinder, APEX, y lo opera en nombre del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR). APEX es un telescopio de 12 metros (39 pies) de diámetro que opera en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, entre luz infrarroja y ondas de radio.
ALMA es un interferómetro astronómico compuesto inicialmente por 66 antenas de alta precisión y que opera en longitudes de onda de 0,3 a 3,6 mm. Su conjunto principal tendrá 50 antenas de 12 metros (39 pies) que actuarán como un único interferómetro . También está disponible un conjunto compacto adicional de cuatro antenas de 12 metros y doce de 7 metros (23 pies), conocido como conjunto Morita. [73] Las antenas se pueden colocar a lo largo de la meseta desértica en distancias de 150 metros a 16 kilómetros (9,9 millas), lo que le dará a ALMA un "zoom" variable. El conjunto podrá sondear el universo en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas con una sensibilidad y resolución sin precedentes, con una visión hasta diez veces más nítida que la del Telescopio Espacial Hubble . Estas imágenes complementarán las realizadas con el interferómetro VLT . [74] ALMA es una colaboración entre el este de Asia (Japón y Taiwán ), Europa (ESO), América del Norte (EE.UU. y Canadá) y Chile.
Los objetivos científicos de ALMA incluyen estudiar el origen y la formación de estrellas, galaxias y planetas con observaciones de gas y polvo molecular, estudiar galaxias distantes hacia el borde del universo observable y estudiar la radiación reliquia del Big Bang . [75] El 31 de marzo de 2011 se publicó una convocatoria de propuestas científicas de ALMA, [76] y las primeras observaciones comenzaron el 3 de octubre. [77] [78]
Las actividades de divulgación las lleva a cabo el Departamento de Educación y Difusión Pública de la ESO (ePOD). [80]
ePOD también gestiona el Planetario y Centro de Visitantes ESO Supernova , un centro de astronomía ubicado en el sitio de la sede de ESO en Garching bei München, que se inauguró el 26 de abril de 2018. [81]
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48°15′36″N 11°40′16″E / 48.26000°N 11.67111°E / 48.26000; 11.67111
