Este artículo se publicó por primera vez en The Physical Journal el 21 de enero de 2022.
Los instrumentos SINFONI y GRAVITY del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral han revolucionado el estudio de exoplanetas, agujeros negros supermasivos y galaxias con formación de estrellas en el universo primitivo. Ambos instrumentos fueron fundamentales en el descubrimiento y caracterización del agujero negro en el centro de la galaxia.
Omisiones: en el acelerado mundo de la tecnología, a menudo hay tiempo para reordenar todas las noticias y la información de fondo. Al final de la semana, nos gusta retomarlo, seguir caminos laterales a la corriente, probar diferentes perspectivas y hacer audibles los matices.
Los famosos astrónomos Galileo Galilei, Isaac Newton, Tycho Brahe, William Herschel y Albert Michelson construyeron sus propios instrumentos para observar el cielo. Los astrónomos todavía siguen su ejemplo hoy: nuestro equipo en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), dirigido por Reinhard Genzel, diseña y construye nuevos instrumentos, los observa y, por lo tanto, abre nuevas ventanas al universo.
Las ventajas de construir sus propios instrumentos son obvias: podemos alinear el diseño más de cerca con nuestros objetivos científicos y ser los primeros en utilizar nuevos dispositivos. Nos gustaría presentar dos de ellos, SINFONI y GRAVITY, a continuación. Una de sus aplicaciones es observar el centro de una galaxia y su agujero negro.
Esteban Gillessen Recibió su doctorado de la Universidad de Heidelberg en 2004 con una tesis sobre el control de alineación de los telescopios Cerenkov del experimento HESS en Namibia. Luego se unió al grupo de Reinhard Jensel en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). Desde entonces, ha estado investigando el movimiento estelar en el centro de la galaxia y forma parte de un equipo que desarrolla nuevos instrumentos para su uso en los telescopios de ESO.
franco eisenhower Recibió su doctorado en LMU Munich en 1998 y ya estaba trabajando en el desarrollo de un nuevo tipo de instrumento astronómico: una cámara de infrarrojo cercano con óptica adaptativa para observar la región de formación estelar NGC 3603. Expansión de instrumentos y experimentos astronómicos a gran escala como SINFONI y GRAVITY. Eisenhauser recibió la Medalla Stern-Kerlaug en 2022 por su innovador trabajo en el desarrollo y aplicación de instrumentos en astronomía infrarroja y óptica adaptativa.
Los detectores CCD e infrarrojos son conjuntos de píxeles bidimensionales que pueden generar imágenes de una esfera celeste bidimensional utilizando una cámara enfocada al infinito. El uso de filtros y exposiciones múltiples permiten obtener información de color. Para descomponer la luz en sus colores espectrales, el eje de longitud de onda requiere una dimensión de la superficie del detector. Esto deja solo un eje para la resolución espacial, por lo que la información espectroscópica solo está disponible en un espacio unidimensional. Por lo tanto, un instrumento astronómico puede «ver», es decir, brindar una buena resolución espacial e información espectral moderada, u «oír», es decir, brindar una buena resolución espectral con información espacial limitada.
La solución para combinar los dos aspectos recuerda mucho a cómo un suéter tejido viene del otro lado de una puerta cerrada: lo ensartas, pasas el hilo de lana por el ojo de la cerradura a la habitación contigua y pasas las instrucciones de tejido en un papel. . Debajo de la grieta en la puerta con. La base de la «espectroscopia de campo integral» (IFS) es solo ligeramente diferente: el campo de la imagen se corta en filas separadas y se organiza ópticamente para formar una pseudo-rendija unidimensional.
Esto se puede analizar espectroscópicamente de manera rutinaria para que los espectros de todas las series estén disponibles simultáneamente. Estos espectros individuales luego deben recombinarse para que su disposición corresponda al campo bidimensional del cielo, sin problemas para las computadoras. El resultado es un cubo de datos tridimensional, en el que cada píxel tiene dos ejes espaciales y el espectro completo.
El divisor de campo (a) divide ópticamente la imagen de un objeto astronómico en líneas separadas y las organiza en una rendija. Se desconvoluciona espectralmente y se reconstruye en la computadora como un cubo de datos. El divisor de campo (b) de SINFONI divide el campo de visión cuadrado al reflejar diferentes líneas en diferentes direcciones y las combina en un divisor (c) con un conjunto de espejos secundarios.
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