La Vía Láctea y el Sloan Digital Sky Survey
Un equipo internacional de astrónomos de la Investigación Digital del Cielo Sloan reveló un nuevo mapa detallado de la composición química de más de 2,5 millones de estrellas de la Vía Láctea. Este nuevo mapa podría ayudar a revelar la desconocida historia antigua de nuestra galaxia. “Con el nuevo mapa de SDSS, los astrónomos pueden comenzar a abordar muchos misterios sin resolver sobre el nacimiento y crecimiento de la Vía Láctea”, dijo Zeljko Ivezic, astrónomo de la Universidad de Washington, y líder del estudio.
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| EL INSTRUMENTO DE EXPLORACION DEL SDSS |
El Sloan Digital Sky Survey o SDSS (Exploración Digital del Espacio Sloan) es un ambicioso proyecto de inspección del espacio mediante imágenes en el espectro visible y de corrimiento al rojo, realizada en un telescopio específico de ángulo amplio y de 2,5 metros situado en el observatorio Apache Point de Nuevo México y comenzada en 2000.
El nombre ha sido tomado de la fundación Alfred P. Sloan, y pretende cartografiar una cuarta parte del cielo visible, obtener observaciones acerca de 100 millones de objetos y el espectro de un millón de objetos.
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| FUSION DE GALAXIAS ESPIRALES |
En el año 2006 la exploración entró en una nueva fase, el SDSS-II, extendiendo las observaciones para explorar la estructura y la composición estelar de la Via Láctea mediante los proyectos SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) y Sloan Supernove Survey, el cual busca eventos supernova Ia para medir la distancia de objetos lejanos.
SDSS utiliza telescopios ópticos específicos de 2.5 m de abertura angular y toma imágenes utilizando un sistema fotométrico de cinco filtros (llamados u, g, r, i y z). Estas imágenes se procesan para obtener listas de objetos observados y varios parámetros, talos como si aparentan ser puntuales o extendidas (como una galaxia debe parecer) y el modo como el brillo en los CCD relaciona varios tipos de magnitudes astronómicas.
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| OBSERVATORIO EN NUEVO MEXICO |
El telescopio SDSS utiliza la técnica de escaneo en red,1 que permite al telescopio fijar y hacer uso de la rotación de la Tierra para grabar pequeñas porciones del cielo. La imagen de las estrellas en el plano focal se dispersa a lo largo del CCD, en vez de permanecer fija como en los telescopios de rastreo. Este método permite astrometrías consitentes en el campo más ancho posible y la precisión permanece inalterada por los errores de rastreo del telescopio. Las desventajas son efectos de distorsión menores y que el CCD tiene que ser escrito y leido a la vez.
La cámara del telescopio2 está formada por treinta CCD cada uno con una resolución de 2048x2048 píxeles, totalizando aproximadamente 120 Megapíxeles. Los componentes están situados en cinco filas de seis chips. Cada fila tiene un filtro óptico diferente con longitudes de onda de 354, 476, 628, 769 y 925 nm hasta una magnitud de 24.4, 25.3, 25.1, 24.4 y 22.9 respectivamente, con una relación señal/ruido de 5. Los filtros son ubicados en el orden r,i,u,z,g. Para aumentar la sensibilidad de la cámara se enfria hasta los 190 kelvins (unos -80º Celsius) por nitrógeno líquido.
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| OBSERVATORIO Y TELESCOPIO |
Utilizando estos datos, los objetivos también son seleccionados por espectroscopia. El telescopio es capaz de grabar 640 espectros a la vez alimentando una fibra óptica para cada uno a través de agujeros taladrados en un disco de aluminio. Cada agujero se dirige individualmente hacia el objetivo en cuestión. Cada noche se utilizan entre seis y nueve discos para grabar espectros.
Cada noche el telescopio produce unos 200 GBytes de datos.
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| ESCANEO DEL SDSS |
Los astrónomos usan el término “metales” para describir todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, incluyendo el oxígeno que respiramos, el calcio de nuestros huesos y el hierro de nuestra sangre. Aunque se creó hidrógeno, helio y trazas de litio en el Big Bang que dio inicio al universo, todo el resto de elementos (tales como el hierro y el carbono) se forjaron en los núcleos de las estrellas durante la muerte explosiva de las estrellas masivas.
Como resultado, las estrellas que se formaron en los inicios de la historia de la galaxia (hace unos 13 mil millones de años) estaba hechas de gas que tenía pocos metales creados por las generaciones que les precedieron. Estas “estrellas pobres en metales” proporcionan a los astrónomos la huella química del origen y evolución de los elementos. Conforme se formaban y morían las siguientes generaciones de estrellas, retornaron algunos de sus materiales enriquecidos con metal al medio interestelar, el lugar de nacimiento de posteriores generaciones de estrellas, incluyendo nuestro Sol.
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| CATALOGO DE GALAXIAS |
Anteriores mapas de composición química estaban basados en muestras mucho menores de estrellas y no se alejaron tanto como las distancias estudiadas por SDSS-II una región que se extiende desde cerca del Sol a aproximadamente 30 000 años luz de distancia. Las construcción y primeras implicaciones del mapa se describen en un artículo titulado “The Milky Way Tomography with SDSS: II. Stellar Metallicity (Tomografía de la Vía Láctea con SDSS II: Metalicidad estelar)”, previsto para us aparición en el ejmplar del 1 de agosto de The Astrophysical Journal.
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| ESCANEO SECTORIAL DEL SDSS |
“Cartografiando cómo varía el contenido de las estrellas a lo largo de la Vía Láctea, los astrónomos pueden descifrar la formación y evolución estelar, de la misma forma que los arqueólogos revelan la historia antigua estudiando los artefactos humanos”.
Explicó el estudiante graduado de la Universidad de Washington, Branimir Sesar, miembro del equipo de investigación del Sloan Digital Sky Survey.
