{"id":24494,"date":"2021-09-13T11:34:11","date_gmt":"2021-09-13T17:34:11","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=24494"},"modified":"2021-09-13T11:34:11","modified_gmt":"2021-09-13T17:34:11","slug":"asi-es-como-se-construye-un-telescopio-para-buscar-energia-oscura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ciencia\/asi-es-como-se-construye-un-telescopio-para-buscar-energia-oscura\/","title":{"rendered":"As\u00ed es como se construye un telescopio para buscar energ\u00eda oscura"},"content":{"rendered":"
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Una fuerza misteriosa conocida como energ\u00eda oscura impregna el Universo.\u00a0Est\u00e1 provocando que la expansi\u00f3n de nuestro Universo se acelere, lo que provoca que las galaxias se alejen unas de otras a velocidades cada vez m\u00e1s r\u00e1pidas.\u00a0El \u00fanico problema es que no tenemos idea de qu\u00e9 es exactamente.\u00a0\u00bfC\u00f3mo puede haber una fuerza tan importante que no entendemos?<\/span><\/p>\n

Descubrirlo ha sido una pregunta clave para los astr\u00f3nomos durante d\u00e9cadas, pero un nuevo telescopio est\u00e1 listo para investigar este rompecabezas.\u00a0Lanzado en la segunda mitad de 2022, el telescopio Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) es una m\u00e1quina como ninguna otra y se enviar\u00e1 al espacio con el objetivo de resolver finalmente algunos de los secretos de la energ\u00eda oscura.\u00a0Tambi\u00e9n observar\u00e1 la materia oscura, la materia extra\u00f1a e invisible que supera con creces la materia regular en el Universo, con una precisi\u00f3n inigualable, transformando nuestro conocimiento del cosmos.<\/span><\/p>\n

“No existe una teor\u00eda convincente en este momento de lo que es la energ\u00eda oscura”, dice Catherine Heymans, profesora de astrof\u00edsica en la Universidad de Edimburgo, Astr\u00f3nomo Real de Escocia y miembro del consorcio Euclid, un grupo de miles de cient\u00edficos que estudiar\u00e1 detenidamente los datos recopilados por el telescopio.\u00a0“Yo dir\u00eda que es la pregunta m\u00e1s importante que tenemos: \u00bfqu\u00e9 est\u00e1 causando este fen\u00f3meno de energ\u00eda oscura?”<\/span><\/p>\n

Euclid se basar\u00e1 en el trabajo de telescopios anteriores, como el telescopio Planck de la ESA, que estudi\u00f3 la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo de microondas, el calor remanente del Big Bang, de 2009 a 2013. Pero al estudiar el Universo utilizando luz infrarroja y visible en su lugar, la medici\u00f3n de Euclides de Se espera que la aceleraci\u00f3n causada por la energ\u00eda oscura sea \u201cde cinco a diez veces mejor\u201d de lo que tenemos ahora, dice Ren\u00e9 Laureijs, cient\u00edfico del proyecto de Euclid en la ESA.\u00a0Y con sus mediciones de la materia oscura, Euclides refinar\u00e1 nuestra comprensi\u00f3n de la estructura del Universo, permiti\u00e9ndonos sondear incluso las teor\u00edas fundamentales.\u00a0\u201cAl observar c\u00f3mo la gravedad est\u00e1 cambiando esas estructuras, podemos probar la teor\u00eda de la relatividad general de Einstein en todo el Universo\u201d, dice Heymans.<\/span><\/p>\n

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\"C\u00f3mo<\/picture><\/span><\/div>
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El telescopio Euclid lleva una d\u00e9cada en fabricaci\u00f3n desde que la ESA seleccion\u00f3 la misi\u00f3n en 2011. Desde entonces, los contratistas han estado ocupados dise\u00f1ando y construyendo la m\u00e1quina, culminando con su ensamblaje y prueba en 2020 en una sala limpia en una instalaci\u00f3n de Airbus. en Toulouse, Francia.\u00a0En su totalidad, Euclid mide 4,5 metros de alto y 3,1 metros de ancho, y pesa 2160 kg.\u00a0Se compone de dos segmentos: un m\u00f3dulo de servicio, que suministra energ\u00eda al telescopio, y un m\u00f3dulo de carga \u00fatil, que alberga los espejos y los instrumentos.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El componente principal del telescopio es su espejo principal, que se encuentra en el m\u00f3dulo de carga \u00fatil junto con sus dos instrumentos: uno para obtener im\u00e1genes del Universo en luz visible y otro en infrarrojo cercano.\u00a0El espejo de 1,2 metros de ancho, uno de los tres que se conocen juntos como telescopio tipo Korsch, est\u00e1 hecho de carburo de silicio y recubierto de plata, con una superficie excepcionalmente lisa que le permite ver la luz entrante de las galaxias en todo el Universo.\u00a0Para probar la precisi\u00f3n del espejo, se utiliz\u00f3 un espejo de enfoque plano (en la imagen) para calibrar su \u00f3ptica.\u00a0\u201cSe utiliza para alinear los espejos del telescopio\u201d, dice Paolo Musi, director de proyectos para la industria del telescopio de Thales Alenia Space.<\/span><\/p>\n

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En el curso de su misi\u00f3n primaria de seis a\u00f1os, “nuestro objetivo es observar dos mil millones de galaxias” a una velocidad de unas 30 galaxias por imagen, dice Laureijs. Los cient\u00edficos estudiar\u00e1n la forma y el movimiento de estas galaxias, la primera mostrando materia oscura oculta que oscurece nuestra visi\u00f3n de las galaxias, y la segunda mostrando qu\u00e9 tan r\u00e1pido han sido aceleradas por la energ\u00eda oscura, a una escala nunca antes posible en longitudes de onda \u00f3pticas e infrarrojas; ning\u00fan telescopio ha intentado obtener im\u00e1genes de tantas galaxias antes. Una matriz de dispositivos de carga acoplada (CCD) de seis por seis en el telescopio, que se ve aqu\u00ed, capturar\u00e1 la luz de estas galaxias.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Los dos instrumentos del telescopio, ubicados en el m\u00f3dulo de carga \u00fatil, son el Canal de im\u00e1genes visuales (VIS) y el Espectr\u00f3metro y fot\u00f3metro de infrarrojo cercano (NISP).\u00a0Si bien la calidad de imagen del telescopio ser\u00e1 t\u00e9cnicamente peor que la del telescopio espacial Hubble de la NASA, lanzado en 1990, es el gran volumen de im\u00e1genes tomadas por Euclid, que revela una deslumbrante variedad de galaxias en el Universo temprano, lo que ser\u00e1 tan innovador.\u00a0\u201cPodemos mapear la distribuci\u00f3n tridimensional de la materia oscura hasta hace unos diez mil millones de a\u00f1os\u201d, dice Laureijs.\u00a0“Y con la distribuci\u00f3n de las galaxias, podemos medir con mucha precisi\u00f3n la expansi\u00f3n de nuestro universo, que est\u00e1 gobernado por la energ\u00eda oscura”.<\/span><\/p>\n

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Para asegurarse de que el telescopio sobreviva a su viaje al espacio en un cohete Soyuz ruso, se agita para ver c\u00f3mo responden sus componentes.\u00a0Aqu\u00ed, se muestran cables que se conectan a aceler\u00f3metros que causan estas vibraciones.\u00a0\u201cEstos est\u00e1n conectados a [los instrumentos]\u201d, dice Musi.\u00a0\u201cEst\u00e1n pegados a varias piezas del telescopio y se monitorea y analiza la aceleraci\u00f3n en cada parte individual del telescopio\u201d.\u00a0Despu\u00e9s de estas pruebas en Toulouse, el telescopio se envi\u00f3 al Centro Espacial de Lieja en B\u00e9lgica, donde se prob\u00f3 en un vac\u00edo t\u00e9rmico para garantizar que sobrevivir\u00eda a la extensi\u00f3n congelada del espacio.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El telescopio se colocar\u00e1 a unos 1,5 millones de kil\u00f3metros de la Tierra, en una regi\u00f3n conocida como el punto 2 (L2) de Lagrange Sol-Tierra, donde la gravedad del Sol y la Tierra se combinan, permitiendo que el telescopio permanezca en una posici\u00f3n estable con un m\u00ednimo de combustible. uso.\u00a0Un rect\u00e1ngulo plano de pl\u00e1stico reforzado con fibra de carbono conocido como protector solar proteger\u00e1 el lado del telescopio que mira hacia el Sol, para que no se vea obstaculizado por la luz de nuestra estrella.\u00a0La temperatura del telescopio debe mantenerse extremadamente fr\u00eda para que funcione, hasta unos -190 grados Celsius, por lo que el lado del telescopio que est\u00e1 contra el protector solar est\u00e1 cubierto con una manta t\u00e9rmica de color dorado, hecha de Mylar y Kapton, para mantener el temperatura baja.<\/span><\/p>\n

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Los otros dos espejos del telescopio, tambi\u00e9n hechos de carburo de silicio, dirigen la luz recogida por el espejo primario hacia los dos instrumentos del telescopio.\u00a0El objeto azul que se ve aqu\u00ed, llamado filtro dicroico, divide la luz en sus longitudes de onda visible e infrarroja cercana, mientras que un espejo plegable amarillo dirige la luz.\u00a0Todo esto permite que el telescopio tome im\u00e1genes precisas de las galaxias y sus formas.\u00a0\u201cSi desea obtener una imagen de algo que tenga una forma, debe estar realmente seguro de que la calidad de la imagen no se deforma en s\u00ed misma\u201d, dice Giuseppe Racca, gerente de proyectos de la agencia de Euclid en la ESA.\u00a0“Es por eso que Euclid tiene que tener esta perfecci\u00f3n”.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Euclid producir\u00e1 grandes cantidades de datos en sus estudios del Universo, del orden de 800 gigabytes por d\u00eda, a partir de sus instrumentos, como el VIS, que se ve aqu\u00ed envuelto en papel de aluminio, que se eliminar\u00e1 antes del vuelo.\u00a0Los datos se enviar\u00e1n a la Tierra a antenas en tierra, donde luego se distribuir\u00e1n a varios grupos de cient\u00edficos para ser analizados como parte del consorcio Euclid.\u00a0“La forma en que hacemos esto se est\u00e1 probando ahora”, dice Laureijs, “porque estamos tratando de evitar cuellos de botella en todo este proceso”.<\/span><\/p>\n

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El desarrollo de los componentes del telescopio comenz\u00f3 en 2013 despu\u00e9s del trabajo de dise\u00f1o, y el ensamblaje en s\u00ed no comenz\u00f3 hasta hace aproximadamente dos a\u00f1os en febrero de 2019. Montar el telescopio en un sistema de carro durante un par de meses permiti\u00f3 que se girara mientras se colocaban diferentes partes del mismo. trabajado en.\u00a0\u201cLas personas tambi\u00e9n estaban [vestidas] de una manera especial con trajes blancos, para evitar la contaminaci\u00f3n de la \u00f3ptica\u201d, dice Musi, \u201cque podr\u00edan convertirse en elementos ruidosos en una imagen\u201d.\u00a0En 2022, el telescopio finalmente se montar\u00e1 en la bah\u00eda de carga \u00fatil de su cohete, listo para ser lanzado desde el puerto espacial europeo en Kourou, Guayana Francesa.<\/span><\/p>\n

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Se utilizan diferentes herramientas y componentes durante la fase de prueba del telescopio, algunos de los cuales luego se retiran y guardan, como algunos de los elementos que se muestran aqu\u00ed.\u00a0\u201cDurante las pruebas mec\u00e1nicas se necesitan muchas herramientas\u201d, dice Laurent Brouard, director de programas de Euclid en Airbus.\u00a0Algunos componentes, por ejemplo, mantienen diferentes partes del telescopio en su lugar mientras se realiza el trabajo, sin necesidad de que se lancen realmente con el objeto terminado.<\/p>\n

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Los cables a bordo del telescopio pueden calentarse lo suficiente como para causar complicaciones con sus im\u00e1genes, por lo que deben colocarse lejos de los espejos del telescopio.\u00a0Los cables incluso pueden interferir entre s\u00ed, generando ruido en las im\u00e1genes.\u00a0Aqu\u00ed se muestra una prueba de compatibilidad electromagn\u00e9tica, asegur\u00e1ndose de que los cables no causen problemas entre s\u00ed.\u00a0“Usted quiere la m\u00ednima electr\u00f3nica posible dentro [del telescopio]”, dice Brouard.\u00a0Esto ayuda a darle a Euclides el alto nivel de precisi\u00f3n que necesita para transformar nuestra comprensi\u00f3n del Universo.<\/p>\n

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Para mantener el telescopio fr\u00edo, se utiliza un radiador para eliminar el calor mientras est\u00e1 en el espacio, extrayendo el calor de los instrumentos y luego bombe\u00e1ndolo al vac\u00edo, un m\u00e9todo com\u00fanmente utilizado en otras misiones espaciales, incluso en la Estaci\u00f3n Espacial Internacional. para evitar que se sobrecalienten al estar ba\u00f1ados por la luz del sol.\u00a0\u201cNo hay aire que elimine el calor\u201d, dice Musi.\u00a0“Solo puedes irradiarlo”.\u00a0El radiador est\u00e1 conectado a los instrumentos, asegur\u00e1ndose de que ning\u00fan calor interfiera con los estudios sensibles de las galaxias.<\/p>\n

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El m\u00f3dulo de carga \u00fatil de Euclid, que contiene los espejos y los instrumentos, est\u00e1 montado en su m\u00f3dulo de servicio que contiene la electr\u00f3nica con seis soportes de montaje o pies.\u00a0Uno de estos se ve aqu\u00ed, con la manta t\u00e9rmica arriba que protege el lado del m\u00f3dulo de carga \u00fatil que descansa contra el parasol.\u00a0No es un logro peque\u00f1o crear una m\u00e1quina que sea lo suficientemente sensible como para examinar dos mil millones de galaxias, muchas de las cuales son incre\u00edblemente d\u00e9biles, pero todos estos componentes, desde el espejo de alta precisi\u00f3n de Euclides hasta sus pies, se unen para hacerlo posible.\u00a0“Estoy tan emocionado”, dice Heymans.\u00a0“Toda mi carrera se ha ido construyendo hasta este punto”.<\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

O\u2019Callaghan, J. (2021, 13 septiembre). How the Euclid telescope was built to hunt for dark energy. Recuperado 13 de septiembre de 2021, de https:\/\/www.wired.co.uk\/article\/euclid-telescope-dark-energy<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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