Nota de prensa

TELESCOPIO VIRTUAL DE 100 METROS OBTIENE IMAGEN EN COLOR ÚNICA

18 de Febrero de 2009

Un equipo de astrónomos franceses ha obtenido una de las imágenes en color más nítidas jamás lograda. Se trata de la estrella T Leporis, visible en el cielo tan pequeña como una casa de dos pisos en la Luna [1]. La imagen revela el envoltorio molecular esférico alrededor de la estrella anciana y fue tomada con el Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO, simulando un telescopio virtual de unos 100 metros de diámetro.

“Esta es una de las primeras imágenes logradas usando interferometría en infrarrojo cercano”, dice el autor principal Jean-Baptiste Le Bouquin. La interferometría es una técnica que combina la luz de varios telescopios, dando como resultado una visión tan nítida como la que se obtendría con un telescopio de diámetro equivalente a la mayor separación entre los telescopios usados. Conseguir esto requiere que los componentes del sistema del VLTI alcancen la precisión de una fracción de micrómetro por sobre 100 metros, y mantenerla durante las observaciones; un desafío técnico formidable.

Al utilizar la interferometría, los astrónomos normalmente deben contentarse con franjas, el característico patrón de líneas oscuras y brillantes que se produce cuando dos haces de luz se combinan, a partir de lo cual pueden modelar las propiedades físicas del objeto estudiado. Sin embargo, cuando un objeto es observado varias veces con diferentes combinaciones y configuraciones de los telescopios, es posible combinar estos resultados para reconstruir una imagen del objeto. Esto es precisamente lo que se logró con el VLTI de ESO, empleando los Telescopios Auxiliares de 1,8 metros.

“Fuimos capaces de construir una impresionante imagen y revelar por primera vez la estructura similar a una cebolla de la atmósfera de una estrella gigante en una etapa tardía de su vida”, dice Antoine Mérand, miembro del equipo. “Modelos numéricos y datos indirectos nos han permitido imaginar con anterioridad la apariencia de la estrella, pero resulta bastante asombroso que ahora podamos verla, y en color”.

A pesar de que sólo tiene 15 por 15 pixeles de extensión, la imagen reconstruida muestra un primerísimo plano de una estrella 100 veces más grande que el Sol, un diámetro que corresponde más o menos a la distancia entre la Tierra y el Sol. La estrella está a su vez rodeada por una esfera de gas molecular que tiene tres veces esta extensión.

T Leporis, en la constelación de Lepus, está ubicada a 500 años-luz de distancia. Pertenece a la familia de las estrellas Mira, muy conocidas entre los astrónomos aficionados. Estas estrellas variables gigantes han agotado casi por completo su combustible nuclear y están perdiendo masa. Se acercan al fin de su vida como estrellas y pronto morirán para convertirse en enanas blancas. El Sol llegará a ser una estrella Mira en algunos miles de millones de años, cubriendo a la Tierra con el polvo y el gas expulsados en su agonía final.

Las estrellas Mira están entre las mayores fábricas de moléculas y polvo en el Universo, y T Leporis no es una excepción. Pulsa cada 380 días y pierde el equivalente a la masa de la Tierra cada año. Como las moléculas y el polvo se forman en las capas de atmósfera que rodean a la estrella central, los astrónomos intentan ver estas capas. Pero no es una tarea fácil debido a que estas estrellas están muy lejos; a pesar de su inmenso tamaño intrínseco, su radio aparente en el cielo puede ser sólo la mitad de la millonésima parte del radio del Sol.

“T Leporis se ve tan pequeña desde la Tierra que sólo instalaciones interferométricas, como el VLTI de Paranal, pueden fotografiarla. El VLTI puede distinguir estrellas 15 veces más pequeñas que las que logra distinguir el Telescopio Espacial Hubble”, dice Le Bouquin.

Para crear esta fotografía con el VLTI los astrónomos tuvieron que observar la estrella durante varias noches consecutivas, usando los cuatro Telescopios Auxiliares móviles (ATs) de 1,8 metros del VLT. Los ATs se combinaron en diferentes grupos de tres y se utilizaron en diferentes posiciones, creando nuevas configuraciones interferométricas. De esta forma los astrónomos pudieron imitar un telescopio virtual de aproximadamente 100 metros de diámetro y construir una imagen.

“Obtener imágenes como éstas fue una de las principales motivaciones para construir el Interferómetro del VLT. Ahora hemos realmente entrado en la era de la fotografía estelar”, dice Mérand.

Una perfecta ilustración de esto es otra imagen del VLTI que muestra el sistema estelar doble Theta1 Orionis C, en el Trapecio de la Nebulosa de Orión. Esta imagen, que fue la primera construida con datos del VLTI, separa claramente las dos estrellas jóvenes y masivas de este sistema. Las observaciones poseen una resolución espacial de unos 2 miliarcosegundos. De éstas y varias otras observaciones, el equipo de astrónomos, liderado por Stefan Kraus and Gerd Weigelt del Instituto Max-Planck en Bonn (Alemania), pudo obtener las propiedades de la órbita de este sistema binario, incluyendo la masa total de las dos estrellas (47 masas solares) y su distancia de la Tierra (1350 años-luz).

Notas

[1] El VLTI no será capaz de observar la Luna puesto que su superficie es demasiado grande para producir los patrones de interferencia necesarios para esta técnica.

Información adicional

Estos resultados aparecen en la sección Carta el Editor de Astronomy and Astrophysics (J.-B. Le Bouquin y otros, Pre-maximum spectro-imaging of the Mira star T Lep with AMBER/VLTI).

El equipo está compuesto por Jean-Baptiste Le Bouquin y Antoine Mérand (ESO), Sylvestre Lacour y Stéphanie Renard (LAOG, CNRS, Grenoble, Francia), y por Eric Thiébaut (AIRI, Observatorio de Lyon, Francia).

Los resultados de Theta1 Orionis C son presentados en un artículo que aparecerá en Astronomy and Astrophysics (S. Kraus et al., Tracing the young massive high-eccentricity binary system Theta1 Orionis C through periastron passage).

Contactos

Jean-Baptiste Le Bouquin
ESO
Chile, Chile
Teléfono: +56 2 463 3087
Correo electrónico: jlebouqu@eso.org

Antoine Mérand
ESO
Chile, Chile
Teléfono: +56 2 463 3253
Correo electrónico: amerand@eso.org

Stefan Kraus
Max-Planck-Institute for Radioastronomy
Bonn, Germany
Teléfono: +49 228 525 395
Correo electrónico: skraus@mpifr-bonn.mpg.de

Henri Boffin
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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0906.