Fue en el 2013 cuando un equipo, liderado por el investigador asociado del MAS Francisco Förster, utilizó la cámara DECam del telescopio Blanco del Observatorio Interamericano Cerro Tololo para detectar por primera vez supernovas en tiempo real. En la oportunidad, se detectaron 100 explosiones de estrellas prácticamente en vivo, lo que significó un desafío científico de proporciones. Hoy, el Observatorio Vera Rubin utilizará esa experiencia para probar a los equipos con los que trabajará al comenzar sus operaciones en unos años más.
La gran cantidad de datos que liberará por noches el Observatorio Vera Rubin (ex Large Synoptic Survey Telescope, LSST) es sin duda uno de los retos científicos y también tecnológicos a los que los astrónomos, ingenieros y especialistas dedicados a esta área han estado preparándose en los últimos años para cuando comience sus operaciones en 2023. En ese sentido, el proyecto HiTS o The High Cadence Transient Survey, que se realizó durante los años 2013, 2014 y 2015, es uno de los pioneros cuando se habla de procesamiento de datos en tiempo real y hoy ese esfuerzo es reconocido por el mismo equipo que está preparando la puesta en marcha del gran telescopio que se construye en Cerro Pachón.
HiTS, un proyecto desarrollado por el Instituto Milenio de Astrofísica MAS y el Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la Universidad de Chile, fue diseñado para detectar supernovas en tiempo real, utilizando la Dark Energy Camera (DECam), montada en el telescopio de 4 metros de Observatorio Cerro Tololo. Lo que buscaba, era las señales de luz tempranas producidas por este fenómeno astronómico, justo cuando se produjeran, algo nunca antes realizado. Analizando un área del cielo mayor que 200 veces el tamaño de la Luna cada una hora y media, por seis días, el equipo procesó más de un de millón de millones de pixeles, encontrando más de 100 supernovas, algunas de ellas a sólo horas de su explosión.
Según Francisco Förster, investigador asociado del MAS y quien en esos años lideró el proyecto HiTS, este desafío no sólo significó un trabajo importante para el desarrollo de nuevas técnicas de inteligencia computacional, sino que también la articulación de un grupo multidisciplinario de personas que dieran respuesta a este inédito proyecto.
Todo ello, hace que hoy el Observatorio Vera Rubin haya elegido los datos resultantes de HiTS para poner a prueba a los nuevos colaboradores que trabajarán la información que se genere cuando entre en operación. “El Vera C. Rubin Observatory y su Legacy Survey of Space and Time (LSST) se está preparando para evaluar a los equipos que quieran postular a ser Community Brokers. Esto implica recibir una copia del stream de alertas astronómicas completas de LSST en tiempo real para su clasificación y redistribución. Para poner a prueba a los equipos que están postulando, el observatorio generó un stream de datos de aproximadamente 1 TB. Este stream permitirá a los equipos demostrar su capacidad técnica de ingerir y procesar estos datos, pero también de clasificarlos correctamente”, explica Förster.
Esos datos serán los de HiTS: “El proyecto HiTS fue diseñado para detectar supernovas jóvenes en tiempo real, pero también para prepararnos en el manejo de grandes volúmenes de datos asociados a nuevos proyectos como el LSST. En su momento fue un proyecto muy arriesgado porque se solicitaron muchas noches de observación para detectar un evento que no había sido observado. Hoy se decide usar sus datos porque efectivamente capturan la dificultad inherente de procesar grandes volúmenes en tiempo real. Al ser datos no simulados se refleja de mejor forma la riqueza de los datos reales, con artefactos que son difíciles de reproducir en simulaciones, y con series temporales reales de transientes y estrellas variables a una profundidad similar al LSST que pocos modelos pueden reproducir hoy en día”, explica el investigador del MAS.
El sucesor de HiTS: ALeRCE
Para Förster, el hecho de que el Observatorio Vera Rubin haya seleccionado HiTS para la prueba de brokers no es un hecho azaroso y sin duda marca el trabajo realizado desde el 2013 a la fecha: “Esto valida la apuesta que hicimos al dedicar la cámara DECam durante varias semanas a observar una región relativamente pequeña del cielo con una alta cadencia. Además, le dará mayor visibilidad al trabajo de análisis de estos datos, con varias publicaciones que pueden encontrar resumidas acá: http://alerce.science/high-cadence-transient-survey-hits/. También valida la inversión que instituciones como MAS, CMM, y otros socios han hecho para empujar a la comunidad chilena e internacional a trabajar interdisciplinariamente en esta nueva forma de hacer astronomía”.
En este escenario, además, impulsa el trabajo del equipo que actualmente dirige en el proyecto Automatic Learning for the Rapid Classification of Events o ALeRCE, sucesor natural de HiTS. Este broker, también liderado desde el MAS y CMM, y en el que participa un equipo multidisciplinario de científicos y científicas de prestigiosas universidades nacionales e internacionales, trabaja básicamente en la construcción de herramientas y algoritmos que permitan el análisis automatizado de los datos provenientes de grandes telescopios con el fin de poder identificar objetos astronómicos en tiempo real y permitir que puedan luego ser estudiados con otros telescopios en campañas de seguimiento. Tal como otros proyectos también aspira en convertirse en Community Brokers del Vera Rubin. “Estas pruebas son importantes para ALeRCE porque definirán si somos aceptados como Community Brokers o no. ALeRCE es una colaboración muy grande que se originó como la continuación natural del proyecto HiTS, y el que se hayan usados los datos de este proyecto en estas pruebas nos da una ventaja comparativa porque los conocemos muy bien, haciendo más fácil su análisis y clasificación”, concluye el astrónomo.
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