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Telescopio Subaru

El telescopio Subaru (すばる望遠鏡, Subaru Bōenkyō ) es el telescopio de 8,2 metros (320 pulgadas) del Observatorio Astronómico Nacional de Japón , ubicado en el Observatorio Mauna Kea en Hawái . Recibe su nombre del cúmulo estelar abierto conocido en inglés como las Pléyades . Tuvo el espejo primario monolítico más grande del mundo desde su puesta en servicio hasta la inauguración del Gran Telescopio Binocular en 2005. [3]

Descripción general

El telescopio Subaru es un telescopio reflector Ritchey-Chretien . Los instrumentos se pueden montar en un foco Cassegrain debajo del espejo primario; en cualquiera de los dos puntos focales Nasmyth en recintos a los lados de la montura del telescopio, a los que se puede dirigir la luz con un espejo terciario; o en el foco primario en lugar de un espejo secundario, una disposición poco común en los telescopios grandes, para proporcionar un campo de visión amplio adecuado para estudios profundos de campo amplio. [4]

En 1984, la Universidad de Tokio formó un grupo de trabajo de ingeniería para desarrollar y estudiar el concepto de un telescopio de 7,5 metros (300 pulgadas). En 1985, el comité de astronomía del consejo científico de Japón dio máxima prioridad al desarrollo de un "Gran Telescopio Nacional de Japón" (JNLT), y en 1986, la Universidad de Tokio firmó un acuerdo con la Universidad de Hawái para construir el telescopio en Hawái. En 1988, se formó el Observatorio Astronómico Nacional de Japón a través de una reorganización del Observatorio Astronómico de Tokio de la Universidad, para supervisar el JNLT y otros grandes proyectos astronómicos nacionales. [2]

La construcción del telescopio Subaru comenzó en abril de 1991 y, más tarde ese mismo año, un concurso público le dio al telescopio su nombre oficial, "Telescopio Subaru". La construcción se completó en 1998 y las primeras imágenes científicas se tomaron en enero de 1999. [5] En septiembre de 1999, la princesa Sayako de Japón inauguró el telescopio. [6]

En el diseño del telescopio se han empleado numerosas tecnologías de última generación. Por ejemplo, 261 actuadores controlados por ordenador presionan el espejo principal desde abajo, lo que corrige la distorsión del espejo primario causada por los cambios en la orientación del telescopio. El edificio del recinto del telescopio también está diseñado para mejorar la calidad de las imágenes astronómicas al minimizar los efectos causados ​​por la turbulencia atmosférica.

Subaru es uno de los pocos telescopios de última generación que se han utilizado a simple vista. Para la inauguración, se construyó un ocular para que la princesa Sayako pudiera mirar a través de él directamente. El personal lo disfrutó durante algunas noches hasta que lo reemplazaron por instrumentos de trabajo mucho más sensibles. [7]

Subaru es la herramienta principal en la búsqueda del Planeta Nueve . Su gran campo de visión, 75 veces mayor que el de los telescopios Keck, y su gran poder de captación de luz son adecuados para realizar estudios del cielo profundos y de campo amplio. Se espera que la búsqueda, dividida entre un grupo de investigación dirigido por Konstantin Batygin y Michael Brown y otro dirigido por Scott Sheppard y Chad Trujillo , dure hasta cinco años. [8]

Accidentes durante la construcción

Dos incidentes separados costaron la vida a cuatro trabajadores durante la construcción del telescopio. El 13 de octubre de 1993, Paul F. Lawrence, de 42 años, resultó fatalmente herido cuando una carretilla elevadora volcó sobre él. El 16 de enero de 1996, las chispas de un soldador incendiaron el aislamiento, que ardió sin llama, generando un humo nocivo que mató a Marvin Arruda, de 52 años, Ricky Del Rosario, de 38, y Warren K. "Kip" Kaleo, de 36, y envió a otros veintiséis trabajadores al hospital de Hilo. Los cuatro trabajadores están conmemorados con una placa fuera de la base de la cúpula del telescopio y un cartel colocado temporalmente cada enero a lo largo de la carretera de acceso a Mauna Kea.

Un accidente en 2011

El 2 de julio de 2011, el operador del telescopio en Hilo notó una anomalía en la unidad superior del telescopio. [9] Tras un examen más detallado, se descubrió que el refrigerante de la unidad superior se había filtrado sobre el espejo primario y otras partes del telescopio. [10] La observación con focos Nasmyth se reanudó el 22 de julio, y el enfoque Cassegrain se reanudó el 26 de agosto. [11]

Un accidente en 2023

El 15 de septiembre de 2023, durante una prueba de mantenimiento, se observó un valor anormal del sensor de carga del punto fijo del espejo primario. Posteriormente, una pieza cayó sobre el espejo primario durante los trabajos de reparación de la cubierta del espejo. Se suspendió la observación científica. [12]

Tras la sustitución del sensor y las reparaciones del espejo primario, volvió a la observación el 3 de marzo de 2024. [13]

Instrumentos

El Subaru junto a los telescopios gemelos del Observatorio WM Keck y el Telescopio Infrarrojo

Se pueden montar varias cámaras y espectrógrafos en los cuatro puntos focales del telescopio Subaru para realizar observaciones en longitudes de onda visibles e infrarrojas.

Cámara infrarroja multiobjeto y espectrógrafo (MOIRCS)
Cámara de campo amplio y espectrógrafo con capacidad de tomar espectros de múltiples objetos simultáneamente, se monta en el foco Cassegrain.
Cámara infrarroja y espectrógrafo (IRCS)
Se utiliza junto con la nueva unidad de óptica adaptativa de 188 elementos (AO188), montada en el foco infrarrojo Nasmyth.
Cámara y espectrómetro de infrarrojos medios refrigerados (COMICS)
Cámara y espectrómetro de infrarrojo medio con capacidad para estudiar el polvo interestelar frío, montados en el foco Cassegrain. Desactivados en 2020. [14]
Cámara y espectrógrafo para objetos débiles (FOCAS)
Cámara de luz visible y espectrógrafo con capacidad de tomar espectros de hasta 100 objetos simultáneamente, se monta sobre el foco Cassegrain.
Cámara Subaru Prime Focus (Suprime-Cam)
Cámara de luz visible de campo amplio de 80 megapíxeles, que se monta en el foco principal. Reemplazada por la Hyper Suprime-Cam en 2012, se retiró del servicio en mayo de 2017.
Espectrógrafo de alta dispersión (HDS)
Espectrógrafo de luz visible montado en el foco óptico Nasmyth.
Espectrógrafo multiobjeto de fibra ( FMOS )
Espectrógrafo infrarrojo que utiliza fibra óptica móvil para tomar espectros de hasta 400 objetos simultáneamente. Se monta en el foco principal.
Cámara de imágenes coronográficas de alto contraste para óptica adaptativa (HiCIAO)
Cámara infrarroja para la búsqueda de planetas alrededor de otras estrellas. Se utiliza con AO188, montada en el foco infrarrojo Nasmyth.
Mapa de materia oscura de 2018 realizado por el sondeo Hyper Suprime-Cam [15] [16]
Cámara hipersuprema (HSC)
Esta cámara de campo ultra amplio (campo de visión de 1,5°) de 900 megapíxeles vio la luz por primera vez en 2012 y se ofreció para uso abierto en 2014. [17] La ​​óptica de corrección de campo amplio extremadamente grande (una lente de siete elementos con algunos elementos de hasta un metro de diámetro) fue fabricada por Canon y entregada el 29 de marzo de 2011. [18] Se utilizará para estudios de lentes débiles para determinar la distribución de materia oscura. [19]
Óptica adaptativa extrema coronagráfica de Subaru (SCExAO)
El instrumento Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics (SCExAO) es un sistema de imágenes de alto contraste para obtener imágenes directas de exoplanetas. [20] El coronógrafo utiliza un diseño de apodización de amplitud inducida por fase (PIAA), lo que significa que podrá obtener imágenes de planetas más cercanos a sus estrellas que los diseños de coronógrafos de tipo Lyot convencionales. Por ejemplo, a una distancia de 100 pc, el coronógrafo PIAA en SCExAO podría obtener imágenes desde 4 UA hacia afuera, mientras que Gemini Planet Imager y VLT-SPHERE desde 12 UA hacia afuera. [21] El sistema también tiene varios otros tipos de coronógrafo: versiones Vortex , Four-Quadrant Phase Mask y 8-Octant Phase Mask, y un coronógrafo de pupila moldeada. [22] La fase I de construcción está completa [23] y la fase II de construcción se completará a fines de 2014 [24] para las operaciones científicas en 2015. SCExAO utilizará inicialmente la cámara HiCIAO, pero esta será reemplazada por CHARIS, [25] un espectrógrafo de campo integral, alrededor de 2016.

Véase también

Comparación de los tamaños nominales de las aperturas del telescopio Subaru y algunos telescopios ópticos notables

Referencias

  1. ^ "Museo del Vidrio de Corning - Telescopios y Espejos". Cmog.org . Consultado el 22 de septiembre de 2010 .
  2. ^ abcd Iye, M.; Karoji, H.; Ando, ​​H.; Kaifu, N.; Kodaira, K.; Aoki, K.; Aoki, W.; Chikada, Y.; Doi, Y.; Ebizuka, N.; Olmos, B.; Fujihara, G.; Furusawa, H.; Fusible, T.; Gaessler, W.; Harasawa, S.; Hayano, Y.; Hayashi, M.; Hayashi, S.; Ichikawa, S.; Imanishi, M.; Ishida, C.; Kamata, Y.; Kanzawa, T.; Kashikawa, N.; Kawabata, K.; Kobayashi, N.; Komiyama, Y.; Kosugi, G.; et al. (25 de abril de 2004), "Rendimiento actual y mejoras continuas del telescopio Subaru de 8,2 m" (PDF) , Publ. Astron. Soc. Jpn. , 56 (2): 381–397, arXiv : astro-ph/ 0405012 , Bibcode :2004PASJ...56..381I, doi :10.1093/pasj/56.2.381, archivado desde el original (PDF) el 22 de julio de 2011
  3. ^ "El telescopio Subaru". web-japan.org . Consultado el 22 de septiembre de 2010 .
  4. ^ "Especificaciones". Telescopio Subaru" . Consultado el 22 de septiembre de 2010 .
  5. ^ "Una breve historia de Subaru". Naoj.org . Consultado el 22 de septiembre de 2010 .
  6. ^ French, Howard W. (19 de septiembre de 1999). "En Hawái, un telescopio amplía la órbita de los japoneses". The New York Times . Japón; Hawái; Monte Mauna Kea (Hawái) . Consultado el 22 de septiembre de 2010 .
  7. ^ Ferris, Timothy (julio de 2009), "Cosmic Vision", National Geographic , archivado desde el original el 20 de junio de 2009 , consultado el 13 de septiembre de 2009
  8. ^ Hand, Eric (20 de enero de 2016). «Los astrónomos dicen que un planeta del tamaño de Neptuno se esconde más allá de Plutón». Science . Consultado el 20 de enero de 2016 .
  9. ^ Atkinson, Nancy (24 de diciembre de 2015). "TELESCOPIO SUBARU DE 8 METROS DAÑADO POR FUGA DE REFRIGERANTE". Universe Today . Consultado el 10 de abril de 2017 .
  10. ^ "Un grave incidente de hardware con el telescopio Subaru interrumpe su funcionamiento". web-subarutelescope.org/ . Consultado el 5 de julio de 2011 .
  11. ^ Observatorio Astronómico Nacional de Japón (13 de septiembre de 2011). «Informe 4: reanudación de las observaciones de uso abierto en Cassegrain Focus» . Consultado el 23 de septiembre de 2011 .
  12. ^ "Sobre la suspensión de la observación nocturna con el telescopio Subaru (tercer informe)". Observatorio Astronómico Nacional de Japón. 16 de octubre de 2023. Consultado el 14 de noviembre de 2023 .
  13. ^ "Sobre la suspensión de la observación nocturna con el telescopio Subaru (séptimo informe)". Telescopio Subaru. 5 de marzo de 2024. Consultado el 7 de marzo de 2024 .
  14. ^ 冷却中間赤外線分光撮像装置 COMICS の「ファイナルライト」 (en japonés). 26 de octubre de 2022 . Consultado el 20 de diciembre de 2022 .
  15. ^ Hikage, Chiaki; Oguri, Masamune; Hamana, Takashi; More, Surhud; Mandelbaum, Rachel; Takada, Masahiro; Köhlinger, Fabian; Miyatake, Hironao; Nishizawa, Atsushi J; Aihara, Hiroaki; Armstrong, Robert (1 de abril de 2019). "Cosmología a partir de espectros de potencia de corte cósmico con datos del primer año de Subaru Hyper Suprime-Cam". Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón . 71 (2): 43. arXiv : 1809.09148 . doi :10.1093/pasj/psz010. ISSN  0004-6264.
  16. ^ Universidad Carnegie Mellon (26 de septiembre de 2018). "Un estudio de Hyper Suprime-Cam mapea la materia oscura en el universo - Noticias - Universidad Carnegie Mellon". www.cmu.edu .
  17. ^ "HSC". Telescopio Subaru, NAOJ . Consultado el 27 de diciembre de 2013 .
  18. ^ "Corrector de campo amplio HSC del telescopio Subaru completado".
  19. ^ Spie (2014). "Satoshi Miyazaki plenary: Hyper Suprime-Cam para el estudio de lentes gravitacionales débiles". Sala de prensa de SPIE . doi :10.1117/2.3201407.17.
  20. ^ Sitio web de SCExAO
  21. ^ Jovanovic, N., Martinache, F., Guyon, O., Clergeon, C., Singh, G., Kudo, T., Vievard, S., Newman, K., Minowa, Y., Hayano, Y., Kuhn, J., Serabyn, E., Norris, B., Tuthill, P., Stewart, P., Huby, E., Perrin, G., Lacour, S., Murakami, N., Fumika, O., 2014, "SCExAO como precursor de un instrumento de obtención de imágenes directas de exoplanetas ELT" Archivado el 8 de abril de 2014 en Wayback Machine .
  22. ^ "Descripción general". SCExAO: El proyecto Subaru Coronagraphic Extreme AO . Consultado el 21 de agosto de 2014 .
  23. ^ SCExAO Capacidades preparadas para la ciencia Archivado el 8 de abril de 2014 en Wayback Machine.
  24. ^ Capacidades futuras de SCExAO Archivado el 8 de abril de 2014 en Wayback Machine .
  25. ^ Mary Anne Peters-Limbach; Groff, Tyler D.; Jeremy Kasdin, N.; Driscoll, Dave; Galvin, Michael; Foster, Allen; Carr, Michael A.; LeClerc, Dave; Fagan, Rad; McElwain, Michael W.; Knapp, Gillian; Brandt, Timothy; Janson, Markus; Guyon, Olivier; Jovanovic, Nemanja; Martinache, Frantz; Hayashi, Masahiko; Takato, Naruhisa (2013). Shaklan, Stuart (ed.). "El diseño óptico de CHARIS: un sistema de información de exoplanetas para el telescopio Subaru". Actas del SPIE . Técnicas e instrumentación para la detección de exoplanetas VI. 8864 : 88641N. arXiv : 1309.3586 . Código Bibliográfico :2013SPIE.8864E..1NP. doi :10.1117/12.2024070. S2CID  108283811.

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