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Con el foco en los astros primordiales

Con un espectrógrafo fabricado en Brasil, se podrán observar elementos típicos de las primeras estrellas del Universo

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RICARDO ZORZETTO El Soar…RICARDO ZORZETTO

Los astrónomos brasileños contarán en breve con un nuevo instrumento destinado a la observación de la radiación emitida por cuerpos celestes en las longitudes de onda de la luz visible, desde el ultravioleta hasta el comienzo del infrarrojo cercano: es el espectrógrafo de alta resolución Steles, proyectado y fabricado en Brasil. Este aparato puede obtener datos detallados sobre la composición química, la temperatura, la velocidad de rotación y la fuerza gravitacional de las estrellas, incluso de aquéllas formadas en los albores del Universo, inmediatamente después del Big Bang. Este proyecto llegó a buen puerto, aunque su conclusión se concretó cinco años después de lo previsto. Problemas burocráticos, de importación de componentes, demoras y errores de los proveedores de piezas y la escasa experiencia en la gestión de una empresa de esta índole contribuyeron para ese atraso. “Tuvimos que aprender con los errores cómo es gestionar la construcción de un instrumento tan complejo”, reconoce el astrofísico Bruno Vaz Castilho, director del Laboratorio Nacional de Astrofísica (LNA) y coordinador de los trabajos de construcción del espectrógrafo.

En los próximos días, el Steles deberá salir de la sede del LNA, en Itajubá (Minas Gerais), rumbo al municipio andino de Vicuña, en el norte de Chile. El destino final del instrumento, que costó 2,5 millones de reales, es la cima de una montaña situada 2.700 metros arriba del nivel del mar: Cerro Pachón. En ese punto privilegiado de observación del cielo, el Steles será instalado dentro de la cúpula del Observatorio Austral de Investigación Astrofísica (Soar), un telescopio con un espejo de 4,1 metros (m), construido y mantenido con inversiones de Brasil, Estados Unidos y Chile. “En septiembre, el Steles recibirá su primera luz”, prevé Castilho. Si todo transcurre como está previsto, el acceso al instrumento quedará abierto a proyectos de científicos de los países asociados al telescopio al final de este año. Por ser socio del Soar, Brasil dispone de un 30% del tiempo de uso del telescopio.

...albergará al espectrógrafo Steles ...

LNA …albergará al espectrógrafo Steles …LNA

El Steles es el tercer instrumento producido en Brasil para ese observatorio internacional. Los dos primeros fueron el espectrógrafo Sifs, de menor resolución que el Steles, y el filtro de imágenes sintonizable brasileño (BTFI, en inglés), ambos instalados en 2010 en el telescopio andino. Inspirado en el Feros y en el Uves, dos de los más potentes espectrógrafos mantenidos en sitios chilenos por el Observatorio Europeo Austral (Eso), el Steles constituye una versión más moderna respecto a sus análogos. Pesa 830 kilos, nueve veces menos que el Uves. Su tamaño corresponde a la mitad de sus similares. Es casi un cuadrado, con 1,80 m de altura, 1,9 m de ancho y una profundidad de 60 centímetros. Más de cinco mil piezas forman parte del espectrógrafo. La mayoría de éstas se proyectaron en el LNA. Del exterior llegaron toda la parte óptica y un buen porcentaje de la parte electrónica. Las estructuras mecánicas, mecanizadas y también una parte de las electrónicas se fabricaron en Brasil, donde el proyecto fue concebido, montado y puesto a prueba antes de quedar listo para su envío a Chile.

Diez empresas nacionales participaron en la construcción del espectrógrafo. Equitecs, de São Carlos, por ejemplo, realizó la estructura del banco y los soportes para colgarlo en el telescopio. Erominas, de Piranguçu (Minas Gerais), elaboró piezas mecánicas, y MedTron, de Santa Rita do Sapucaí (Minas Gerais), fabricó placas electrónicas para el Steles. “Aparte de capacitar a empresas nacionales para convertirse en proveedoras de piezas y servicios para otros proyectos de tecnología sofisticada, la fabricación del Steles permitió que varios estudiantes aprendieran técnicas optomecánicas, y algunos incluso realizaron sus maestrías sobre temas correlativos a la instrumentación”, comenta Castilho.

...que quedará acoplado al telescopio

LNA …que quedará acoplado al telescopioLNA

La construcción de un espectrógrafo como el Steles en Brasil costó significativamente menos que si se lo hubiese fabricado fuera del país, según los científicos que tomaron parte en el proyecto. “El objetivo era desarrollar un instrumento de punta a un costo más bajo que si se lo hubiera construido en el exterior”, dice el astrofísico Augusto Damineli, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP). La FAPESP financió alrededor de la mitad del costo de construcción del Steles. El resto provino del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Innovación y Comunicaciones, (MCTIC), del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de Minas Gerais (Fapemig).

Para Castilho, el precio competitivo del Steles se debe a algunos factores: el costo administrativo y los sueldos en dólares de los científicos y los ingenieros implicados en el proyecto son más bajos acá que en el exterior; fabricar las partes mecánicas en el país también es más barato, y el tamaño reducido del instrumento permitió el uso de componentes ópticos menores y de precios más convenientes. “El Steles tendrá un gran impacto en la astrofísica brasileña. Pocos espectrógrafos observan líneas de absorción en la región del ultravioleta”, opina Beatriz Barbuy, docente del IAG-USP. “Con él, la producción científica del Soar se duplicará.”

Líneas de absorción registradas en el canal rojo del instrumento

LNA Líneas de absorción registradas en el canal rojo del instrumentoLNA

Este optimismo se debe a las características del instrumento. Como todo espectrógrafo, el Steles capta la luz de una estrella y la separa inicialmente en dos grandes canales (azul y rojo), y luego en distintos colores (longitudes de ondas). Ciertos elementos químicos emiten radiación en longitudes de onda sumamente específicos, de difícil detección. Es el caso del berilio, que se formó en las primeras estrellas surgidas después el Big Bang, hace 13.700 millones de años. Su radiación se ubica en una franja estrecha del ultravioleta, que sin embargo se “verá” con nitidez desde el Steles. La resolución del nuevo espectrógrafo del Soar es mayor que la de sus competidores. Este aparato “ve” una señal hasta 50 mil veces menor que la longitud de onda observada. El Feros, por ejemplo, registra una línea de absorción a lo sumo 48 mil veces menor que la longitud de onda.

Proyecto
Steles: un espectrógrafo de alta resolución para el Soar (nº 2007/02933-3); Modalidad Proyecto Temático; Investigador responsable Augusto Damineli (IAG/ USP); Inversión R$ 1.104.780,00.

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