La Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur , [2] comúnmente conocida como el Observatorio Europeo Austral ( ESO ), es una organización de investigación intergubernamental formada 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 avanzados . Entre ellos se incluyen el New Technology Telescope de 3,6 m , pionero 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 trabajar 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 astronómico 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 se encuentra en construcción el Extremely Large Telescope , que utilizará un espejo segmentado de 39,3 metros de diámetro y se convertirá en el telescopio reflector óptico más grande del mundo cuando esté operativo hacia finales de esta década. Su capacidad de captación de luz permitirá realizar estudios detallados de planetas alrededor de otras estrellas, los primeros objetos del universo, los agujeros negros supermasivos y la naturaleza y distribución de la materia oscura y la energía oscura que dominan el universo.
Las instalaciones de observación de ESO han hecho 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 HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ) instalado en el antiguo telescopio ESO de 3,6 m 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 establecieran 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 apoyó 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, los astrónomos de seis países europeos firmaron una declaración de la 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 dos metros o más se ubicaban 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 ) eran accesibles sólo desde el hemisferio sur. [13]
Inicialmente se planeó instalar telescopios en Sudáfrica, donde se ubicaban varios observatorios europeos ( Observatorio Boyden ), pero las pruebas realizadas entre 1955 y 1962 demostraron que era preferible un sitio en los Andes : cuando Jürgen Stock (astrónomo) informó con entusiasmo de sus observaciones desde Chile , Otto Heckmann decidió dejar en suspenso el proyecto sudafricano. ESO, que en ese momento estaba a punto de firmar los contratos con Sudáfrica, decidió establecer su observatorio en Chile. [15] La Convención de ESO fue firmada el 5 de octubre de 1962 por Bélgica, Alemania, Francia, los Países Bajos y Suecia. Otto Heckmann fue nominado como el primer director general de la organización el 1 de noviembre de 1962. El 15 de noviembre de 1963, Chile fue elegido como el sitio para el observatorio de ESO. [16]
En 1954 se redactó una propuesta preliminar para una convención de organizaciones astronómicas en estos cinco países. Aunque se hicieron algunas modificaciones en el documento inicial, la convención avanzó lentamente hasta 1960, cuando se discutió durante la reunión del comité de ese año. El nuevo borrador se examinó 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). [17] La convención y la participación de los gobiernos se volvieron apremiantes debido al rápido aumento de los costos de las expediciones de pruebas in situ. La versión final de 1962 fue adoptada en gran parte de la convención del CERN, debido a las similitudes entre las organizaciones y la membresía dual de algunos miembros. [18]
En 1966, el primer telescopio de ESO en el sitio de La Silla en Chile comenzó a operar. [12] Debido a que el CERN (al igual que ESO) tenía instrumentación sofisticada, la organización astronómica frecuentemente recurría al organismo de investigación nuclear en busca de asesoramiento y un acuerdo de colaboración entre ESO y CERN se firmó en 1970. Varios meses después, la división de telescopios de ESO se trasladó a un edificio del CERN en Ginebra y el Laboratorio Sky Atlas de ESO se estableció en la propiedad del CERN. [19] Los departamentos europeos de ESO se trasladaron a la nueva sede de ESO en Garching (cerca de Múnich ), Alemania, en 1980.
Aunque ESO tiene su sede en Alemania, sus telescopios y observatorios están en el norte de Chile , donde la organización opera instalaciones astronómicas terrestres avanzadas:
Estos son algunos de los mejores lugares para realizar observaciones astronómicas en el hemisferio sur. [21] 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 e infrarrojo cercano más grande del mundo. ESO comenzó su diseño a principios de 2006 y tenía como objetivo comenzar la construcción en 2012. [22] Los trabajos de construcción en el sitio del ELT comenzaron en junio de 2014. [23] Como decidió el consejo de ESO el 26 de abril de 2010, un cuarto sitio ( Cerro Armazones ) albergará al ELT. [24] [25] [26]
Cada año se reciben unas 2.000 solicitudes para utilizar los telescopios de ESO, durante cuatro a seis veces más noches de las que están disponibles. Las observaciones realizadas con estos instrumentos aparecen en numerosas publicaciones revisadas por pares cada año; en 2017, se publicaron más de 1.000 artículos revisados basados en datos de ESO. [27]
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 unos 65 terabytes (65.000.000.000.000 bytes) de datos.
La Silla, situada en el sur del desierto de Atacama, a 600 kilómetros al norte de Santiago de Chile y a una altitud de 2.400 metros, es el lugar de observación original de ESO. Al igual que otros observatorios de la zona, La Silla está lejos de fuentes de contaminación lumínica y tiene uno de los cielos nocturnos más oscuros de la Tierra. [33] En La Silla, ESO opera tres telescopios: un telescopio de 3,6 metros, el New Technology Telescope (NTT) y el Max-Planck-ESO Telescope de 2,2 metros.
El observatorio alberga instrumentos para visitantes, que se colocan en un telescopio durante el tiempo que dura la observación y luego se retiran. 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 mediante el 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. [34] [35] Varios telescopios de La Silla desempeñaron un papel en la vinculación de los estallidos de rayos gamma , las explosiones más energéticas del universo desde el Big Bang , con las explosiones de estrellas masivas. El Observatorio La Silla de ESO también desempeñó un papel en el estudio de la supernova SN 1987A . [36]
El telescopio de 3,6 metros de ESO comenzó a funcionar en 1977. Se ha modernizado, incluida la instalación de un nuevo espejo secundario . [37] El telescopio de diseño convencional con montura de herradura se utilizó principalmente para espectroscopia infrarroja ; ahora alberga el espectrógrafo HARPS, utilizado en la búsqueda de planetas extrasolares y para la astrosismología . El telescopio fue diseñado para una precisión de velocidad radial a largo plazo muy alta (del orden de 1 m/s). [38]
El New Technology Telescope (NTT) es un telescopio Ritchey–Chrétien altacimutal de 3,58 metros , inaugurado en 1989 y el primero del mundo con un espejo principal controlado por ordenador. La forma del espejo flexible se ajusta durante la observación para preservar una calidad de imagen óptima. La posición del espejo secundario también es ajustable en tres direcciones. Esta tecnología (desarrollada por ESO y conocida como óptica activa ) se aplica ahora a todos los telescopios principales, incluidos el VLT y el futuro ELT. [39]
El diseño de la carcasa octogonal que alberga el NTT es innovador. La cúpula del telescopio es relativamente pequeña y está ventilada por 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. [40]
El telescopio de 2,2 metros ha estado en funcionamiento en La Silla desde principios de 1984 y se encuentra 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 de uso del telescopio se comparte entre los programas de observación de la MPG y ESO, mientras que la operación y el mantenimiento del telescopio son responsabilidad de ESO.
Su instrumentación incluye un sensor de imágenes de campo amplio (WFI) de 67 millones de píxeles con un campo de visión tan grande como la luna llena, [41] que ha tomado muchas imágenes de objetos celestes. Otros instrumentos utilizados son GROND (Gamma-Ray Burst Optical Near-Infrared Detector), que busca el resplandor de los estallidos de rayos gamma, las explosiones más potentes del universo, [42] y el espectrógrafo de alta resolución FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph), utilizado para realizar estudios detallados de las estrellas.
La Silla también alberga varios telescopios nacionales y de proyectos no operados por ESO, entre ellos el Telescopio Euler suizo, el Telescopio Nacional Danés y los telescopios REM, TRAPPIST y TAROT. [43]
El Observatorio Paranal está ubicado en la cima del Cerro Paranal , en el desierto de Atacama, en el norte de Chile. El 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. [51]
El observatorio cuenta con 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 Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy de 4,1 metros (13 pies). Además, hay cuatro telescopios auxiliares de 1,8 metros (5 pies 11 pulgadas) que forman un conjunto utilizado para observaciones interferométricas . [52] En marzo de 2008, Paranal fue el lugar de rodaje de varias escenas de la 22.ª película de James Bond, Quantum of Solace . [53] [54]
La instalación principal de 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 trabajar 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 precisos que los que se ven con los telescopios individuales. Los rayos de luz se combinan en el VLTI con un complejo sistema de espejos en túneles, donde los caminos de luz deben diverger menos de 1/1000 mm a lo largo de 100 metros. El VLTI puede alcanzar una resolución angular de milisegundos de arco, equivalente a la capacidad de ver los faros de un automóvil en la Luna. [55]
El primero de los telescopios UT tuvo su primera luz en mayo de 1998 y se puso a disposición de la comunidad astronómica el 1 de abril de 1999. [56] Los demás telescopios siguieron su ejemplo en 1999 y 2000, con lo que el VLT pasó a estar plenamente operativo. Se han añadido al VLTI cuatro telescopios auxiliares (AT) de 1,8 metros, instalados entre 2004 y 2007, para facilitar su accesibilidad cuando los telescopios UT se utilicen para otros proyectos. [57]
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. [27] Los descubrimientos científicos del VLT incluyen la obtención de imágenes de un planeta extrasolar, [58] el seguimiento de estrellas individuales que se mueven alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea [59] y la observación del resplandor del estallido de rayos gamma más lejano conocido. [60]
En la inauguración de Paranal en marzo de 1999, se eligieron nombres de objetos celestes en lengua mapuche para reemplazar las designaciones técnicas de los cuatro telescopios unitarios del VLT (UT1–UT4). Previamente se organizó un concurso de ensayos para escolares de la región sobre el significado de estos nombres, que atrajo muchas propuestas 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 recibió como premio un telescopio amateur durante la inauguración. [61] 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), [62] siendo este último originalmente traducido erróneamente como "Sirio", en lugar de "Venus". [63]
El telescopio de sondeo visible e infrarrojo para astronomía (VISTA) está ubicado en el pico adyacente al que alberga el VLT, con el que comparte las condiciones de observación. El espejo principal de VISTA tiene 4,1 metros de diámetro, un espejo muy curvado para su tamaño y calidad. Sus desviaciones respecto de una superficie perfecta son inferiores a unas pocas milésimas del grosor de un cabello humano, y su construcción y pulido presentaron un desafío. [64]
VISTA fue concebido y desarrollado por un consorcio de 18 universidades del Reino Unido liderado por Queen Mary, University of London , 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. La aceptación provisional de VISTA fue otorgada formalmente por ESO en la ceremonia de diciembre de 2009 en la sede de ESO en Garching, a la que asistieron representantes de Queen Mary, University of London y STFC. Desde entonces, el telescopio ha sido operado por ESO, [65] capturando imágenes de calidad desde que comenzó a operar. [66] [67]
El VLT Survey Telescope (VST) es un telescopio de última generación de 2,6 metros equipado con OmegaCAM, una cámara CCD de 268 megapíxeles con un campo de visión cuatro veces el área de la luna llena. Complementa a VISTA al estudiar el cielo en luz visible. El VST (que comenzó a funcionar en 2011) es el resultado de una iniciativa conjunta entre ESO y el Observatorio Astronómico de Capodimonte (Nápoles), un centro de investigación del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) . [68] [69]
Los objetivos científicos de ambos sondeos abarcan desde la naturaleza de la energía oscura hasta la evaluación de objetos cercanos a la Tierra . Equipos de astrónomos europeos llevarán a cabo los sondeos; algunos cubrirán la mayor parte del cielo austral, mientras que otros se centrarán en áreas más pequeñas. Se espera que VISTA y el 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 sondeo recogen más datos cada noche que todos los demás instrumentos del VLT juntos. El VST y VISTA producen más de 100 terabytes de datos al año. [70]
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 (2.460 pies) más alto que el Observatorio de Mauna Kea y 2.400 metros (7.900 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 de la Tierra absorben y atenúan la radiación submilimétrica , se requiere un sitio seco para este tipo de radioastronomía . [71] Los telescopios son:
ALMA es un telescopio diseñado para la 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 conocida y es 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 solo unas pocas decenas de grados por encima del cero absoluto . Los astrónomos usan esta luz para estudiar las condiciones químicas y físicas en estas nubes moleculares , las densas regiones de gas y polvo cósmico donde están naciendo nuevas estrellas. Vistas en luz visible, estas regiones del universo a menudo son oscuras y oscuras debido al polvo; sin embargo, brillan intensamente en las porciones milimétricas y submilimétricas del espectro electromagnético . Este rango de longitudes de onda también es ideal para estudiar algunas de las galaxias más antiguas (y más distantes) del universo, cuya luz se ha desplazado hacia el rojo en longitudes de onda más largas debido a la expansión del universo. [72] [73]
ESO alberga el Atacama Pathfinder Experiment, APEX, y lo opera en nombre del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR). APEX es un telescopio de 12 metros de diámetro que opera en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, entre la luz infrarroja y las 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 solo interferómetro . También está disponible un conjunto compacto adicional de cuatro antenas de 12 metros y doce de 7 metros (23 pies), conocido como el conjunto Morita. [74] Las antenas pueden disponerse a lo largo de la meseta desértica a distancias de 150 metros a 16 kilómetros (9,9 mi), lo que 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 el Telescopio Espacial Hubble . Estas imágenes complementarán las realizadas con el Interferómetro VLT . [75] ALMA es una colaboración entre Asia Oriental (Japón y Taiwán ), Europa (ESO), América del Norte (EE. UU. y Canadá) y Chile.
Los objetivos científicos de ALMA incluyen el estudio del origen y la formación de estrellas, galaxias y planetas con observaciones de gas y polvo molecular, el estudio de galaxias distantes hacia el borde del universo observable y el estudio de la radiación relicta del Big Bang . [76] Se emitió una convocatoria de propuestas científicas de ALMA el 31 de marzo de 2011, [77] y las primeras observaciones comenzaron el 3 de octubre. [78] [79]
Las actividades de divulgación las lleva a cabo el Departamento de Educación y Difusión Pública de la ESO (ePOD). [81]
ePOD también administra el Planetario y Centro de Visitantes ESO Supernova , un centro astronómico ubicado en el sitio de la sede central de ESO en Garching bei München, que fue inaugurado el 26 de abril de 2018. [82]
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48°15′36″N 11°40′16″E / 48.26000°N 11.67111°E / 48.26000; 11.67111
