El telescopio de reconocimiento panorámico y sistema de respuesta rápida ( Pan-STARRS1 ; código obs .: F51 y código obs. Pan-STARRS2 : F52 ) ubicado en el Observatorio Haleakala , Hawái, EE. UU., consta de cámaras astronómicas , telescopios y una instalación informática que realiza estudios topográficos. el cielo para detectar objetos en movimiento o variables de forma continua, y también producir astrometría y fotometría precisas de objetos ya detectados. En enero de 2019 se anunció la segunda publicación de datos de 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 Hawai , el Laboratorio Lincoln del MIT , el Centro de Computación de Alto Rendimiento de Maui y la Corporación Internacional de Aplicaciones Científicas . La construcción del telescopio fue financiada por la Fuerza Aérea de Estados Unidos .
Al detectar diferencias con observaciones anteriores de las mismas áreas del cielo, Pan-STARRS está descubriendo muchos asteroides , [1] cometas , estrellas variables , supernovas y otros objetos celestes nuevos. Su misión principal ahora es detectar objetos cercanos a la Tierra que amenacen con eventos de impacto y se espera crear una base de datos de todos los objetos visibles desde Hawaii (tres cuartos de todo el cielo) hasta la magnitud aparente 24. La construcción de Pan-STARRS fue financiado en gran parte por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de 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 estudio Pan-STARRS NEO 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 , Hawaii , y entró en funcionamiento el 6 de diciembre de 2008 bajo la administración de la Universidad de Hawaiʻi . [3] [4] PS1 comenzó las observaciones científicas a tiempo completo el 13 de mayo de 2010 [5] y la Misión Científica PS1 se desarrolló 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 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 PS1, el Proyecto Pan-STARRS se centró en construir Pan-STARRS 2 (PS2), cuya primera luz se logró en 2013, con operaciones científicas completas programadas para 2014 [6] y luego el conjunto completo de cuatro telescopios, a veces llamados PS4. Se estima que completar el conjunto de cuatro telescopios tendrá un costo total de 100 millones de dólares 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, Pan-STARRS 2 fue acreditado por el Minor Planet Center por el descubrimiento del asteroide Apolo potencialmente peligroso (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 su primera luz utilizando una cámara de baja resolución en junio de 2006. El telescopio tiene un campo de visión de 3°, extremadamente grande para telescopios de este tamaño, y está equipado con la que fue la cámara digital más grande jamás creada. construido, grabando casi 1.400 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 ocupadas porque la óptica no ilumina las esquinas. Cada dispositivo CCD, llamado Orthogonal Transfer Array (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 y tomó fotografías de la galaxia de Andrómeda .
Después de dificultades técnicas iniciales que luego se resolvieron en su mayor parte, PS1 comenzó a funcionar completamente 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 hacemos desde el anochecer hasta el amanecer todas las noches". [ cita necesaria ] Sin embargo, las imágenes de PS1 siguen siendo un poco menos nítidas de lo previsto inicialmente, lo que afecta significativamente algunos usos científicos de los datos.
Cada imagen requiere alrededor de 2 gigabytes de almacenamiento y los tiempos de exposición serán de 30 a 60 segundos (suficiente para registrar objetos con una magnitud aparente de 22), con aproximadamente un minuto adicional utilizado para el procesamiento por computadora. Dado que las imágenes se toman de forma continua, PS1 adquiere alrededor de 10 terabytes de datos cada noche. La comparación con una base de datos de objetos invariables conocidos compilados a partir de observaciones anteriores arrojará objetos de interés: cualquier cosa que haya cambiado de brillo y/o posición por cualquier motivo. Al 30 de junio de 2010, la Universidad de Hawai'i 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 de telescopios para el proyecto. [11]
El gran campo de visión de los telescopios y los tiempos de exposición relativamente cortos permiten fotografiar cada noche aproximadamente 6.000 grados cuadrados de cielo. Todo el cielo tiene 4π estereorradianes , o 4π × (180/π) 2 ≈ 41.253,0 grados cuadrados, de los cuales unos 30.000 grados cuadrados son visibles desde Hawaii, lo que significa que se pueden obtener imágenes de todo el cielo en un período de 40 horas (o aproximadamente 10 horas por noche durante cuatro días). Dada la necesidad de evitar los momentos en que la Luna brilla, esto significa que se estudiará un área equivalente a todo el cielo cuatro veces al mes, algo sin precedentes. Al final de su misión inicial de tres años en abril de 2014, PS1 había fotografiado el 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 el agua. Bandas de absorción que comienzan en 930 nm. El corte de onda corta del filtro 'y' lo establecen 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 la peor sensibilidad del detector a las variaciones de temperatura. [12]
Actualmente, Pan-STARRS está financiado principalmente por una subvención del programa de Observación 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.
Examinar sistemáticamente todo el cielo de forma continua es un proyecto sin precedentes y se espera que produzca un número espectacularmente mayor de descubrimientos de diversos tipos de objetos celestes. Por ejemplo, el principal estudio actual sobre descubrimiento de asteroides, el Mount Lemmon Survey , [a] [13] alcanza una magnitud aparente de 22 V. Pan-STARRS se volverá aproximadamente una magnitud más débil y cubrirá todo el cielo visible desde Hawái. [ cita necesaria ] El estudio en curso también complementará los esfuerzos para mapear el cielo infrarrojo mediante el telescopio orbital WISE de la NASA , y los resultados de un estudio complementarán y ampliarán 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 residen en el Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST). [14]
Según Defense Industry Daily, [15] se impusieron limitaciones significativas al estudio PS1 para evitar registrar objetos sensibles. Se utilizó un software de detección de rayas (conocido como "Magic") para censurar los píxeles que contienen 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 (cuya cifra incluye espacios entre los detectores), pero en marzo de 2010 esto había mejorado al 76%, una pequeña reducción del aproximadamente 80%. disponible. [ cita necesaria ]
A finales de 2011, la USAF eliminó por completo el requisito de enmascaramiento (para todas las imágenes, pasadas y futuras). Por lo tanto, con la excepción de unas pocas células OTA que no funcionan, se puede utilizar todo el campo de visión. [ cita necesaria ]
Además del gran número de descubrimientos previstos en el cinturón de asteroides , se espera que Pan-STARRS detecte al menos 100.000 troyanos de Júpiter (frente a los 2.900 conocidos a finales de 2008); al menos 20.000 objetos del cinturón de Kuiper (frente a 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 una gran cantidad de centauros y cometas .
Además de aumentar drásticamente el número de objetos conocidos del Sistema Solar, Pan-STARRS eliminará o mitigará el sesgo de observación inherente a muchos estudios actuales. Por ejemplo, entre los objetos actualmente conocidos existe una tendencia que favorece la baja inclinación orbital 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 actualmente conocidos, existe una tendencia a favor de aquellos con distancias de perihelio cortas . Reducir los efectos de este sesgo de observación permitirá tener una imagen más completa de la dinámica del Sistema Solar. Por ejemplo, se espera que el número de troyanos de Júpiter de más 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 la encuesta WISE (infrarrojos). Las imágenes infrarrojas de WISE permitirán estimar el 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 , pasando 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 los planetas (hasta 10 13 de estos objetos en el caso del Sistema Solar). Es posible que los objetos expulsados de sistemas planetarios de otras estrellas se encuentren a lo largo de la Vía Láctea y algunos puedan atravesar el Sistema Solar.
Pan-STARRS puede detectar colisiones que involucren a pequeños asteroides. Estos son bastante raros y aún no se ha observado ninguno, pero con un aumento dramático en el número de asteroides descubiertos, se espera, por 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 400 m (1300 pies) fue golpeado por un objeto más pequeño y gradualmente se desmoronó. Los astrónomos especulan que el objeto que chocó contra el asteroide pudo haber tenido una masa de sólo 1 kilogramo (2,2 libras) y viajar a 11.000 millas por hora (18.000 km/h).
Se espera que Pan-STARRS descubra un número extremadamente grande de estrellas variables , incluidas estrellas de otras galaxias cercanas ; esto puede conducir al descubrimiento de galaxias enanas previamente desconocidas . Al descubrir numerosas variables cefeidas y estrellas binarias eclipsantes , ayudará a determinar distancias a galaxias cercanas con mayor precisión. Se espera descubrir muchas supernovas de tipo Ia en otras galaxias, que son importantes para estudiar los efectos de la energía oscura , así como los resplandores ópticos de los estallidos de rayos gamma .
Debido a 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 microlentes gravitacionales .
Pan-STARRS también medirá el movimiento propio y el 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 100 pársecs del Sol . Los estudios previos de movimiento propio y paralaje a menudo no detectaban objetos débiles como la estrella de Teegarden recientemente descubierta , que son demasiado débiles para proyectos como Hipparcos .
Además, al identificar estrellas con un paralaje grande pero un movimiento propio muy pequeño para mediciones de velocidad radial de seguimiento , Pan-STARRS puede incluso permitir la detección de objetos hipotéticos del tipo Némesis , si es que 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 de archivo, 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 de escombros del asteroide, rodeado por una fina nube de polvo, muy probablemente los escombros inmediatos desechados por el impacto.
