El Telescopio de Sondeo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida ( Pan-STARRS1 ; código de observación : F51 y Pan-STARRS2 código de observación: F52 ) ubicado en el Observatorio Haleakala , Hawái, EE. UU., consta de cámaras astronómicas , telescopios y una instalación informática que examina el cielo en busca de objetos móviles o variables de forma continua, y también produce astrometría y fotometría precisas de objetos ya detectados. En enero de 2019 se anunció la segunda publicación de datos Pan-STARRS. Con 1,6 petabytes , es el mayor volumen de datos astronómicos jamás publicado.
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El proyecto Pan-STARRS es una colaboración entre el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái , el Laboratorio Lincoln del MIT , el Centro de Computación de Alto Rendimiento de Maui y Science Applications International Corporation . La construcción del telescopio fue financiada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos .
Al detectar diferencias con respecto a observaciones anteriores de las mismas áreas del cielo, Pan-STARRS está descubriendo muchos asteroides nuevos , [1] cometas , estrellas variables , supernovas y otros objetos celestes. Su misión principal ahora es detectar objetos cercanos a la Tierra que amenacen con eventos de impacto y se espera que cree una base de datos de todos los objetos visibles desde Hawái (tres cuartas partes de todo el cielo) hasta la magnitud aparente 24. La construcción de Pan-STARRS fue financiada en gran parte por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los EE. UU . La financiación adicional para completar Pan-STARRS2 provino del Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA , que también proporciona la mayor parte de la financiación para operar los telescopios. El sondeo NEO de Pan-STARRS busca en todo el cielo al norte de la declinación −47,5. [2]
El primer telescopio Pan-STARRS (PS1) está ubicado en la cumbre de Haleakalā en Maui , Hawái , y entró en funcionamiento el 6 de diciembre de 2008 bajo la administración de la Universidad de Hawái . [3] [4] El PS1 comenzó a realizar observaciones científicas a tiempo completo el 13 de mayo de 2010 [5] y la Misión Científica PS1 funcionó hasta marzo de 2014. Las operaciones fueron financiadas por el Consorcio Científico PS1, PS1SC, un consorcio que incluye a la Sociedad Max Planck en Alemania, la Universidad Nacional Central en Taiwán, las Universidades de Edimburgo , Durham y Queen's Belfast en el Reino Unido, y las Universidades Johns Hopkins y Harvard en los Estados Unidos y la Red Global de Telescopios del Observatorio Las Cumbres . Las observaciones del consorcio para el estudio de todo el cielo (visible desde Hawái) se completaron en abril de 2014.
Una vez completado el PS1, el Proyecto Pan-STARRS se centró en la construcción del Pan-STARRS 2 (PS2), cuya primera luz se logró en 2013, y cuyas operaciones científicas completas están previstas para 2014 [6] y, a continuación, el conjunto completo de cuatro telescopios, a veces llamado PS4. Se estima que completar el conjunto de cuatro telescopios costará 100 millones de dólares estadounidenses para todo el conjunto. [3]
A mediados de 2014, Pan-STARRS 2 estaba en proceso de puesta en servicio. [7] A raíz de importantes problemas de financiación, [8] no existía un cronograma claro para telescopios adicionales más allá del segundo. En marzo de 2018, el Centro de Planetas Menores le atribuyó a Pan-STARRS 2 el descubrimiento del asteroide potencialmente peligroso Apolo (515767) 2015 JA 2 , su primer descubrimiento de un planeta menor realizado en Haleakala el 13 de mayo de 2015. [9]
Pan-STARRS actualmente (2018) consta de dos telescopios Ritchey-Chrétien de 1,8 m ubicados en Haleakala en Hawaii .
El telescopio inicial, PS1, vio la luz por primera vez usando una cámara de baja resolución en junio de 2006. El telescopio tiene un campo de visión de 3°, que es extremadamente grande para telescopios de este tamaño, y está equipado con lo que fue la cámara digital más grande jamás construida, registrando casi 1.4 mil millones de píxeles por imagen. El plano focal tiene 60 CCD compactos montados por separado y dispuestos en una matriz de 8 × 8. Las posiciones de las esquinas no están pobladas, ya que la óptica no ilumina las esquinas. Cada dispositivo CCD, llamado Matriz de Transferencia Ortogonal (OTA), tiene 4800 × 4800 píxeles, separados en 64 celdas, cada una de 600 × 600 píxeles. Esta cámara de gigapíxeles o "GPC" vio la luz por primera vez el 22 de agosto de 2007, fotografiando la Galaxia de Andrómeda .
Después de dificultades técnicas iniciales que luego fueron mayormente resueltas, PS1 comenzó a operar a pleno rendimiento el 13 de mayo de 2010. [10] Nick Kaiser , investigador principal del proyecto Pan-STARRS, lo resumió diciendo: "PS1 ha estado tomando datos de calidad científica durante seis meses, pero ahora lo estamos haciendo desde el anochecer hasta el amanecer todas las noches". [ cita requerida ] Las imágenes de PS1, sin embargo, siguen siendo ligeramente menos nítidas de lo planeado inicialmente, lo que afecta significativamente algunos usos científicos de los datos.
Cada imagen requiere unos 2 gigabytes de almacenamiento y los tiempos de exposición serán de 30 a 60 segundos (suficiente para registrar objetos de magnitud aparente de hasta 22), con un minuto adicional o más utilizado para el procesamiento informático. Dado que las imágenes se toman de forma continua, PS1 adquiere unos 10 terabytes de datos cada noche. La comparación con una base de datos de objetos invariables conocidos recopilada a partir de observaciones anteriores dará como resultado objetos de interés: cualquier cosa que haya cambiado de brillo y/o posición por cualquier motivo. El 30 de junio de 2010, la Universidad de Hawái en Honolulu recibió una modificación de contrato de 8,4 millones de dólares en el marco del programa plurianual PanSTARRS para desarrollar e implementar un sistema de gestión de datos del telescopio para el proyecto. [11]
El gran campo de visión de los telescopios y los tiempos de exposición relativamente cortos permiten obtener imágenes de aproximadamente 6000 grados cuadrados de cielo cada noche. El cielo completo tiene 4π estereorradianes , o 4π × (180/π) 2 ≈ 41.253,0 grados cuadrados, de los cuales unos 30.000 grados cuadrados son visibles desde Hawai, lo que significa que se puede obtener imágenes de todo el cielo en un período de 40 horas (o unas 10 horas por noche en cuatro días). Dada la necesidad de evitar los momentos en que la Luna está brillante, esto significa que se estudiará un área equivalente a todo el cielo cuatro veces al mes, lo que no tiene precedentes. Al final de su misión inicial de tres años en abril de 2014, PS1 había obtenido imágenes del cielo 12 veces en cada uno de los 5 filtros ('g', 'r', 'i', 'z' e 'y'). Los filtros 'g', 'r' e 'i' tienen los pasos de banda de los filtros Sloan Digital Sky Survey (SDSS) . (Los puntos medios y los anchos de banda a la mitad del máximo son 464 nm y 128 nm, 658 nm y 138 nm, y 806 nm y 149 nm, respectivamente). El filtro 'z' tiene el punto medio SDSS (900 nm), pero su corte de onda larga evita las bandas de absorción de agua que comienzan en 930 nm. El corte de onda corta del filtro 'y' está determinado por las bandas de absorción de agua que terminan alrededor de 960 nm. La banda de corte de onda larga está actualmente en 1030 nm para evitar lo peor de la sensibilidad del detector a las variaciones de temperatura. [12]
Actualmente, Pan-STARRS se financia principalmente con una subvención del programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA . Por lo tanto, dedica el 90% de su tiempo de observación a búsquedas específicas de objetos cercanos a la Tierra.
El estudio sistemático y continuo de todo el cielo es un proyecto sin precedentes y se espera que produzca un número drásticamente mayor de descubrimientos de varios tipos de objetos celestes. Por ejemplo, el estudio principal actual para el descubrimiento de asteroides, el Mount Lemmon Survey , [a] [13] alcanza una magnitud aparente de 22 V. Pan-STARRS se debilitará aproximadamente una magnitud y cubrirá todo el cielo visible desde Hawái. [ cita requerida ] El estudio en curso también complementará los esfuerzos para mapear el cielo infrarrojo por parte del telescopio orbital WISE de la NASA , con los resultados de un estudio complementando y ampliando el otro.
La segunda publicación de datos, Pan-STARRS DR2, anunciada en enero de 2019, es el mayor volumen de datos astronómicos jamás publicado. Con más de 1,6 petabytes de imágenes, equivale a 30.000 veces el contenido de texto de Wikipedia. Los datos se encuentran en el Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST). [14]
Según Defense Industry Daily, [15] se impusieron importantes limitaciones al sondeo PS1 para evitar registrar objetos sensibles. Se utilizó un software de detección de rayas (conocido como "Magic") para censurar los píxeles que contenían información sobre los satélites en la imagen. Las primeras versiones de este software eran inmaduras y dejaban un factor de relleno del 68% del campo de visión completo (cifra que incluye los espacios entre los detectores), pero en marzo de 2010 este factor había mejorado al 76%, una pequeña reducción del aproximadamente 80% disponible. [ cita requerida ]
A finales de 2011, la USAF eliminó por completo el requisito de enmascaramiento (para todas las imágenes, pasadas y futuras). De este modo, con la excepción de unas pocas celdas OTA que no funcionan, se puede utilizar todo el campo de visión. [ cita requerida ]
Además de la gran cantidad de descubrimientos esperados en el cinturón de asteroides , se espera que Pan-STARRS detecte al menos 100.000 troyanos de Júpiter (en comparación con los 2.900 conocidos a finales de 2008); al menos 20.000 objetos del cinturón de Kuiper (en comparación con los 800 conocidos a mediados de 2005); miles de asteroides troyanos de Saturno, Urano y Neptuno (actualmente se conocen ocho troyanos de Neptuno , [17] ninguno de Saturno y uno de Urano [18] ); y un gran número de centauros y cometas .
Además de aumentar drásticamente el número de objetos conocidos del Sistema Solar, Pan-STARRS eliminará o mitigará el sesgo observacional inherente a muchos estudios actuales. Por ejemplo, entre los objetos conocidos actualmente existe un sesgo que favorece la inclinación orbital baja , y por lo tanto un objeto como Makemake escapó a la detección hasta hace poco a pesar de su brillante magnitud aparente de 17, que no es mucho más débil que Plutón . Además, entre los cometas conocidos actualmente, existe un sesgo que favorece a aquellos con distancias de perihelio cortas . La reducción de los efectos de este sesgo observacional permitirá una imagen más completa de la dinámica del Sistema Solar. Por ejemplo, se espera que el número de troyanos de Júpiter mayores de 1 km pueda de hecho coincidir aproximadamente con el número de objetos del cinturón de asteroides, aunque la población actualmente conocida de estos últimos es varios órdenes de magnitud mayor. Los datos de Pan-STARRS complementarán elegantemente el estudio WISE (infrarrojo). Las imágenes infrarrojas de WISE permitirán una estimación del tamaño de los asteroides y objetos troyanos rastreados durante períodos de tiempo más largos por Pan-STARRS.
En 2017, Pan-STARRS detectó el primer objeto interestelar conocido , 1I/2017 U1 'Oumuamua , que pasaba por el Sistema Solar. [19] Durante la formación de un sistema planetario, se cree que una gran cantidad de objetos son expulsados debido a interacciones gravitacionales con planetas (hasta 10 13 objetos de este tipo en el caso del Sistema Solar). Los objetos expulsados de sistemas planetarios de otras estrellas podrían estar plausiblemente por toda la Vía Láctea y algunos pueden pasar por el Sistema Solar.
Pan-STARRS puede detectar colisiones que involucren asteroides pequeños. Estas colisiones son bastante raras y aún no se han observado, pero con un aumento espectacular en la cantidad de asteroides descubiertos, se espera, a partir de consideraciones estadísticas, que se puedan observar algunos eventos de colisión.
En noviembre de 2019, una revisión de imágenes de Pan-STARRS reveló que el telescopio había captado la desintegración del asteroide P/2016 G1 . [20] El asteroide de 1.300 pies (400 m) fue golpeado por un objeto más pequeño y se desintegró gradualmente. Los astrónomos especulan que el objeto que golpeó el asteroide puede haber tenido una masa de solo 1 kilogramo (2,2 libras), viajando a 11.000 millas por hora (18.000 km/h).
Se espera que Pan-STARRS descubra una cantidad extremadamente grande de estrellas variables , incluidas estrellas de este tipo en otras galaxias cercanas ; esto puede llevar al descubrimiento de galaxias enanas previamente desconocidas . Al descubrir numerosas variables cefeidas y estrellas binarias eclipsantes , ayudará a determinar las distancias a las galaxias cercanas con mayor precisión. Se espera que descubra muchas supernovas de tipo Ia en otras galaxias, que son importantes para estudiar los efectos de la energía oscura , y también resplandores ópticos de estallidos de rayos gamma .
Dado que las estrellas muy jóvenes (como las estrellas T Tauri ) suelen ser variables, Pan-STARRS debería descubrir muchas de ellas y mejorar nuestra comprensión de ellas. También se espera que Pan-STARRS pueda descubrir muchos planetas extrasolares observando sus tránsitos a través de sus estrellas madre, así como eventos de microlente gravitacional .
Pan-STARRS también medirá el movimiento propio y la paralaje y, por lo tanto, debería descubrir muchas enanas marrones , enanas blancas y otros objetos débiles cercanos, y debería poder realizar un censo completo de todas las estrellas dentro de los 100 parsecs del Sol . Los estudios anteriores de movimiento propio y paralaje a menudo no detectaron objetos débiles como la estrella de Teegarden recientemente descubierta , que son demasiado débiles para proyectos como Hipparcos .
Además, al identificar estrellas con gran paralaje pero con un movimiento propio muy pequeño para realizar posteriores mediciones de velocidad radial , Pan-STARRS podría incluso permitir la detección de hipotéticos objetos de tipo Némesis, si estos realmente existen.
{{cite book}}: |website=ignorado ( ayuda )Los astrónomos descubrieron por primera vez P/2016 G1 con el telescopio Pan-Starrs1 en Hawái en abril de 2016. Al retroceder a través de imágenes archivadas, los astrónomos se dieron cuenta de que había sido visible por primera vez el mes anterior como una colección centralizada de grupos rocosos: los restos fracturados y llenos de escombros del asteroide, rodeados por una fina nube de polvo, muy probablemente los escombros inmediatos arrojados por el impacto.
