Son Of X-shooter o SOXS se convertirá en el principal instrumento de seguimiento de objetos transientes en el hemisferio sur. MAS es parte del consorcio internacional que conforma este proyecto, integrado por prestigiosas instituciones de Chile y el mundo.
A pesar de que el universo parece invariable, está en realidad en constante movimiento. Es lo que se llama el “universo transiente”, compuesto por objetos astronómicos que pueden ser visibles por un periodo de tiempo y luego desaparecer. Es por eso que saber todo lo que se pueda sobre ellos en ese lapsus es tan relevante y ahí la espectroscopia juega un papel fundamental para conocer muchas de sus propiedades.
Con el fin de aumentar esa capacidad de análisis, un equipo internacional de expertos, en los que se incluye el investigador asociado del MAS, Giuliano Pignata, está trabajando en la puesta en marcha de un nuevo instrumento llamado Son Of X-shooter o SOXS, espectrógrafo que será instalado en el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT, por sus siglas en inglés) en el Observatorio La Silla de la European Southern Observatory (ESO) en la IV región de nuestro país. Uno de sus principales atractivos es que permitirá el estudio sistemático de alertas detonadas por el monitoreo constante del cielo llevado a cabo por proyectos como el ZTF, ATLAS, ASAS-SN y en un futuro cada vez más cercano el Vera Rubin Observatory.
“En particular, una gran contribución que dará SOXS al estudio de los fenómenos transientes, es la posibilidad de gatillar en tiempo real, observaciones espectroscópicas todos los días del año, permitiendo su estudio detallado lo más pronto posible después de su aparición en el cielo, es decir, muy jóvenes. Cabe destacar que realizar dichas observaciones no son tarea fácil y por eso hasta la fecha se ha logrado en muy pocos objetos. Aumentar significativamente su número, abre la posibilidad de estudiar parámetros en gran medida aún inexplorados, que seguramente nos permitirá llevar a cabo descubrimientos muy relevantes. Por ejemplo, en el caso de las supernovas, eso significa observar las capas más externas y con ello poder estudiar la composición química de su progenitor. A su vez, en el caso de que el progenitor haya expulsado una cantidad relevante de su envoltura en las semanas o meses antes de la explosión, se podrá estudiar dicho material, obteniendo más información sobre la naturaleza de la estrella progenitora”, explica Pignata, quien además es director del doctorado de astrofísica UNAB y líder del MAS en este proyecto.
Precisamente añade: “Los casos científicos de SOXS se organizaron en 13 grupos de trabajo. Como investigadores del MAS estamos particularmente interesados en los casos científicos relacionados con supernovas, transientes con evolución rápida, núcleos galácticos activos y ondas gravitacionales”.
La puesta en marcha
Debido a la pandemia, la instalación de SOXS tuvo retraso, sin embargo, se espera que entre en funcionamiento a principios de 2022. Según cuenta el astrónomo del MAS, en la actualidad “se encuentra en la etapa de ensamblaje, testeo y control de calidad de los subsistemas, los que deben cumplir con las especificaciones que se definieron en la etapa de diseño del instrumento. Una vez que todos los subsistemas sean certificados, se integrarán en la estructura (“common path”) que sirve como interfaz entre ellos y el telescopio. Posteriormente, validado el instrumento completo en los laboratorios del Observatorio de Padova, será enviado a Chile para ser instalado en uno de los focos Nasmyth del telescopio NTT”.
El papel del MAS
El consorcio del SOXS comprende además del MAS, al INAF (Italia), el Instituto de Ciencia de Weizmann (Israel), la Universidad Andrés Bello, la Universidad de Turku y FINCA (Finlandia), la Universidad de Belfast de Queen (Reino Unido), la Universidad de Tel Aviv (Israel) y el Instituto Niels Bohr (Dinamarca).
Como parte del equipo, Giuliano Pignata es responsable de la construcción de la cámara de adquisición del espectrógrafo, lo que también dará la posibilidad a los usuarios de llevar a cabo observaciones fotométricas. Asimismo, explica el investigador, es el líder adjunto del grupo de trabajo focalizado en el estudio de las supernovas de colapso gravitatorio.
“SOXS tendrá una sinergia muy importante con varios proyectos donde investigadores del MAS están involucrados, como por ejemplo proporcionar buenos candidatos a transientes extremadamente “jóvenes”. Para apuntar el espectrógrafo, antes que todo hay que detectar el transiente lo más pronto posible cuando aparezca y por eso se necesita mantener un monitoreo frecuente de grandes porciones del cielo. Como MAS estamos fuertemente involucrados en tres surveys: ASAS-SN, ATLAS y HATPI, los cuales producen o producirán en un futuro cercano un flujo constante y considerable de candidatos. Después, en este océano de candidatos hay que filtrar los falsos positivos y seleccionar lo que tienen la mayor probabilidad de ser transientes jóvenes. En el marco de ALeRCE elaboramos un sistema muy sofisticado para seleccionar estos tipos de candidatos. En otras palabras, los proyectos del MAS van a incrementar el impacto científico de SOXS y viceversa”, explica.
Concluye: “SOXS permitirá obtener en una única exposición de espectros que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano con una resolución R ~ 4500. Para obtener algo similar con los instrumentos que se utilizan actualmente para el seguimiento espectroscópico de transientes con el telescopio NTT, que son EFOSC2 y SOFI, se necesitaría 3 exposiciones, así que SOXS va a hacer tres veces más eficiente el proceso, en una “ganancia” del 300%”
Imagen principal: Vista frontal y lateral del espectrógrafo SOXS Crédito: Matteo Aliverti (INAF, Osservatorio di Breda)
Foto 1: Telescopio NTT Crédito ESO
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