por Emily Levesque
Una vez, los astrónomos contemplaron el cielo nocturno y contaron a mano todas las estrellas de la galaxia. El proceso ha evolucionado desde entonces, pero la sed de conocimiento celestial sigue siendo la misma. Únase a la astrofísica Emily Levesque en un paseo lleno de anécdotas a través de la historia tecnológica de la fotografía del cosmos y aprenda sobre la única constante que hace que todo funcione: la curiosidad humana.
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En 1987, un ingeniero chileno llamado Oscar Duhalde se convirtió en la única persona viva en el planeta que descubrió un evento astronómico raro a simple vista. Oscar era operador de telescopio en el Observatorio Las Campanas en Chile. Trabajó con los astrónomos que vinieron al observatorio para su investigación, ejecutando los telescopios y procesando los datos que tomaron. En la noche del 24 de febrero, Oscar salió para un descanso y miró hacia el cielo nocturno y vio esto. Esta es la Gran Nube de Magallanes. Es una galaxia satélite muy cercana a nuestra propia Vía Láctea. Pero esa noche de febrero, Oscar notó que algo era diferente en esta galaxia. No se veía así. Se veía así. ¿Lo viste?
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Un pequeño punto de luz había aparecido en un rincón de esta galaxia.
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Entonces, para explicar lo asombroso que es que Oscar se dio cuenta de esto, debemos alejarnos un poco y ver cómo se ve el cielo del sur de Chile. La Gran Nube de Magallanes está justo en el medio de esa imagen, pero a pesar de su nombre, es realmente pequeña. Imagínese tratando de notar un único punto nuevo de luz que aparece en esa galaxia. Oscar pudo hacer esto porque tenía la Gran Nube de Magallanes esencialmente memorizada. Había trabajado con datos de esta galaxia durante años, estudiando minuciosamente noche tras noche observaciones y haciéndolo a mano, porque Oscar había comenzado su trabajo en astronomía en un momento en que almacenamos todos los datos que observamos del universo. sobre frágiles láminas de vidrio.
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Sé que el tema de hoy es “Moonshot” y, como astrónomo, pensé que podría empezar bien y literalmente, así que aquí tienes una foto de la Luna.
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(La risa)
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Es una vista familiar para todos nosotros, pero hay un par de cosas inusuales en esta imagen en particular.
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Por un lado, cambié los colores. Originalmente se veía así. Y si nos alejamos, podemos ver cómo se tomó esta foto. Esta es una fotografía de la Luna tomada en 1894 en una placa fotográfica de vidrio. Esta era la tecnología de la que los astrónomos tenían disponible durante décadas para almacenar las observaciones que tomamos del cielo nocturno. De hecho, he traído un ejemplo de una placa de vidrio para mostrárselo. Así que parece una forma realmente segura de almacenar nuestros datos.
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Estas placas fotográficas eran increíblemente difíciles de trabajar. Un lado de ellos fue tratado con una emulsión química que se oscurecería cuando se exponía a la luz. Así es como estas placas pudieron almacenar las fotografías que tomaron, pero significó que los astrónomos tuvieron que trabajar con estas placas en la oscuridad. Las placas tuvieron que cortarse a un tamaño específico para que pudieran caber en la cámara de un telescopio. Entonces, los astrónomos tomarían herramientas de corte afiladas y cortarían estos pequeños trozos de vidrio, todo en la oscuridad.
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Los astrónomos también tenían todo tipo de trucos que usarían para hacer que las placas respondieran a la luz un poco más rápido. Los hornearían o congelarían, los sumergirían en amoníaco o los cubrirían con jugo de limón, todo en la oscuridad. Luego, los astrónomos llevarían estas placas cuidadosamente diseñadas al telescopio y las cargarían en la cámara. Tenían que cargarse con ese lado emulsionado químicamente señalado para que la luz lo golpeara. Pero en la oscuridad, era casi imposible saber qué lado era el correcto. Los astrónomos adquirieron el hábito de llevarse un plato a los labios o, como, lamerlo, para ver qué lado del plato estaba pegajoso. y por lo tanto recubierto con la emulsión. Y luego, cuando realmente lo pusieron en la cámara, hubo un último desafío. En esta imagen detrás de mí, puedes ver que la placa que sostiene el astrónomo está muy ligeramente curvada. A veces, las placas tenían que doblarse para encajar en la cámara de un telescopio, por lo que llevabas esta placa cuidadosamente cortada, meticulosamente tratada y muy cuidada a un telescopio, y luego simplemente … Así que a veces eso funcionaría. A veces se rompían. Pero normalmente terminaba con la [placa] cargada en una cámara en la parte trasera de un telescopio. A continuación, podría apuntar ese telescopio a cualquier parte del cielo que quisiera estudiar, abrir el obturador de la cámara, y comience a capturar datos.
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Ahora, los astrónomos no podían simplemente alejarse de la cámara una vez que habían hecho esto. Tenían que quedarse con esa cámara mientras observaban. Esto significaba que los astrónomos entrarían en ascensores conectados a los lados de las cúpulas del telescopio. Subirían en el ascensor hasta lo alto del edificio y luego subirían a la parte superior del telescopio y se quedarían allí toda la noche temblando de frío, transfiriendo placas dentro y fuera de la cámara, abriendo y cerrando el obturador y apuntando el telescopio a cualquier pieza de cielo que querían estudiar. Estos astrónomos trabajaron con operadores que permanecerían en tierra. Y harían cosas como convertir la propia cúpula y asegúrese de que el resto del telescopio esté funcionando.
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Era un sistema que solía funcionar bastante bien, pero de vez en cuando, las cosas salían mal. Había un astrónomo observando una placa muy complicada en este observatorio, el Observatorio Lick aquí en California. Estaba sentado en la parte superior de esa estructura amarilla que se ve en la cúpula en la parte inferior derecha, y había estado exponiendo una placa de vidrio al cielo durante horas, agachado y frío y manteniendo el telescopio perfectamente apuntado para poder tomar esta preciosa imagen del universo. Su operador entró en la cúpula en un momento solo para ver cómo estaba y ver cómo iban las cosas. Y cuando el operador cruzó la puerta de la cúpula, rozó la pared y accionó el interruptor de la luz en la cúpula. Así que las luces se encendieron e inundaron el telescopio y arruinaron la placa, y luego se escuchó este aullido desde la parte superior del telescopio. El astrónomo empezó a gritar, maldecir y decir: “¿Qué has hecho? Has destruido tanto trabajo duro. ¡Voy a bajar de este telescopio y matarte!” Entonces comienza a mover el telescopio tan rápido …
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hacia el ascensor para poder bajar y cumplir sus amenazas. Ahora, cuando se acerca al elevador, el elevador de repente comienza a girar lejos de él, porque recuerde, el astrónomo puede controlar el telescopio, pero el operador puede controlar el domo. (Risas) Y el operador mira hacia arriba y dice : “Parece muy enojado. Puede que no quiera decepcionarlo hasta que sea menos asesino”. Así que el final es este absurdo juego de persecución a cámara lenta con las luces encendidas y la cúpula dando vueltas y vueltas. Debe haber parecido completamente ridículo.
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Cuando le hablo a la gente sobre el uso de placas fotográficas para estudiar el universo, suena ridículo. Es un poco absurdo tomar lo que parece una herramienta primitiva para estudiar el universo y decir, bueno, vamos a mojar esto en jugo de limón, lamerlo, meterlo en el telescopio, temblar junto a él durante unas horas y Resuelve los misterios del cosmos. Sin embargo, en realidad eso es exactamente lo que hicimos. Les mostré esta foto antes de un astrónomo encaramado en la parte superior de un telescopio. Lo que no les dije es quién es este astrónomo. Este es Edwin Hubble, y Hubble usó placas fotográficas para cambiar completamente nuestra comprensión de cuán grande es el universo y cómo funciona.
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Esta es una placa que el Hubble tomó en 1923 de un objeto conocido en ese momento como la Nebulosa de Andrómeda. Puede ver en la parte superior derecha de esa imagen que el Hubble ha etiquetado una estrella con esta palabra de color rojo brillante, “¡Var!” Incluso ha puesto un signo de exclamación al lado. “Var” aquí significa “variable”. Hubble había encontrado una estrella variable en la Nebulosa de Andrómeda. Su brillo cambió, haciéndose más brillante y más tenue en función del tiempo. Hubble sabía que si estudiaba cómo cambiaba esa estrella con el tiempo, podría medir la distancia a la nebulosa de Andrómeda, y cuando lo hizo, los resultados fueron asombrosos. Descubrió que esto no era, de hecho, una nebulosa. Esta era la Galaxia de Andrómeda, toda una galaxia separada dos millones y medio de años luz más allá de nuestra propia Vía Láctea. Esta fue la primera evidencia de la existencia de otras galaxias en el universo más allá del nuestro, y cambió totalmente nuestra comprensión de cuán grande era el universo y qué contenía.
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Así que ahora podemos ver lo que los telescopios pueden hacer hoy. Esta es una imagen moderna de la galaxia de Andrómeda, y se parece a las fotos del telescopio que a todos nos encanta disfrutar y mirar: es colorida, detallada y hermosa. Ahora almacenamos datos como este digitalmente y los tomamos con telescopios como estos. Así que este soy yo parado debajo de un telescopio con un espejo de 26 pies de ancho. Los espejos telescópicos más grandes nos permiten tomar imágenes más nítidas y claras, y también nos facilitan la recolección de luz de objetos débiles y lejanos. Entonces, un telescopio más grande literalmente nos da un mayor alcance en el universo, mirando cosas que no podríamos haber visto antes.
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Tampoco estamos más atados al telescopio cuando hacemos nuestras observaciones. Este soy yo durante mi primer viaje de observación en un telescopio en Arizona. Estoy abriendo la cúpula del telescopio, pero no estoy encima del telescopio para hacerlo. Estoy sentada en una habitación al lado de la cúpula, agradable y cálida, en el suelo y mirando el telescopio desde lejos. “Lejos” puede volverse bastante extremo. A veces ya ni siquiera necesitamos ir a los telescopios. Este es un telescopio en Nuevo México que utilizo para mis investigaciones todo el tiempo, pero puedo ejecutarlo con mi computadora portátil. Puedo sentarme en mi sofá en Seattle y enviar comandos desde mi computadora portátil diciéndole al telescopio hacia dónde apuntar, cuándo abrir y cerrar el obturador, qué fotografías quiero que tome del universo, todo desde muchos estados de distancia. Entonces, la forma en que operamos los telescopios realmente ha cambiado, pero las preguntas que estamos tratando de responder sobre el universo siguen siendo las mismas.
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Una de las grandes preguntas todavía se centra en cómo cambian las cosas en el cielo nocturno, y el cielo cambiante fue exactamente lo que vio Oscar Duhalde cuando miró hacia arriba a simple vista en 1987. Este punto de luz que vio aparecer en la Gran Nube de Magallanes resultó ser una supernova. Esta fue la primera supernova a simple vista vista desde la Tierra en más de 400años.
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Esto es muy bueno, pero algunos de ustedes pueden estar mirando esta imagen y decir: “¿De verdad? He oído hablar de las supernovas. Se supone que son espectaculares, y esto es como un punto que apareció en el cielo”. ” Es cierto que cuando escuchas la descripción de lo que es una supernova , suena realmente épico. Son estas muertes brillantes y explosivas de estrellas enormes y masivas, y disparan energía al universo, y arrojan material al espacio, y suenan como notables. Suenan realmente obvios.
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Todo el truco sobre cómo se ve una supernova tiene que ver con dónde está. Si una estrella muriera como una supernova justo en nuestro patio trasero en la Vía Láctea, a unos cientos de años luz de distancia, “patio trasero” en términos astronómicos , sería increíblemente brillante. Podríamos ver esa supernova de noche tan brillante como la Luna. Podríamos leer a su luz. Todo el mundo terminaría tomando fotos de esta supernova en su teléfono. Estaría en los titulares de todo el mundo. Seguro que obtendría un hashtag. Sería imposible pasar por alto que una supernova había ocurrido tan cerca.
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Pero la supernova que observó Oscar no ocurrió a unos cientos de años luz de distancia. Esta supernova ocurrió a 170.000años luz de distancia, por lo que en lugar de una explosión épica, aparece como un pequeño punto. Esto todavía era increíblemente emocionante. Todavía era visible a simple vista y era la supernova más espectacular que hemos visto desde la invención del telescopio. Pero te da una mejor idea de cómo son la mayoría de las supernovas. Todavía hoy descubrimos y estudiamos supernovas todo el tiempo, pero lo hacemos en galaxias distantes usando potentes telescopios. Fotografiamos la galaxia varias veces y buscamos algo que haya cambiado. Buscamos ese pequeño pinchazo de luz que nos dice que una estrella ha muerto.
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Podemos aprender mucho sobre el universo y las estrellas a partir de las supernovas, pero no queremos dejar su estudio al azar. No queremos contar con que miremos hacia arriba en el momento adecuado o apunte nuestro telescopio a la galaxia correcta. Lo que idealmente queremos es un telescopio que pueda hacer sistemática y computacionalmente lo que Oscar hizo con su mente. Oscar pudo descubrir esta supernova porque había memorizado esa galaxia. Con los datos digitales, podemos memorizar eficazmente cada parte del cielo que miramos, comparar observaciones antiguas y nuevas y buscar cualquier cambio.
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Este es el Observatorio Vera Rubin en Chile. Ahora, cuando lo visité en marzo, todavía estaba en construcción. Pero este telescopio comenzará a realizar observaciones el próximo año, y cuando lo haga, llevará a cabo un programa de observación simple pero espectacular. Este telescopio fotografiará todo el cielo del sur cada pocos días una y otra vez, siguiendo un patrón preestablecido durante 10años. Las computadoras y los algoritmos afiliados al observatorio compararán cada par de imágenes tomadas del mismo parche de cielo, buscando cualquier cosa que se vuelva más brillante o más tenue, como una estrella variable, o buscando cualquier cosa que haya aparecido, como una supernova. En este momento, descubrimos alrededor de mil supernovas cada año. El Observatorio Rubin será capaz de descubrir mil supernovas cada noche. Va a cambiar drásticamente la cara de la astronomía y de cómo estudiamos las cosas que cambian en el cielo, y hará todo esto en gran medida sin mucha intervención humana. Seguirá ese patrón preestablecido y encontrará computacionalmente cualquier cosa que haya cambiado o aparecido.
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Esto puede sonar un poco triste al principio, esta idea de que estamos eliminando a las personas de la observación de estrellas. Pero en realidad, nuestro papel como astrónomos no está desapareciendo, solo se está moviendo. Ya hemos visto cómo cambiamos nuestros trabajos. Hemos pasado de posarnos sobre telescopios a sentarnos junto a ellos y ni siquiera tener que acercarnos a ellos o enviarles comandos. Donde los astrónomos aún brillan es en hacer preguntas y trabajar con los datos. La recopilación de datos es solo el primer paso. Analizarlo es donde realmente podemos aplicar lo que sabemos sobre el universo. La curiosidad humana es lo que nos hace hacernos preguntas como: ¿Qué tamaño tiene el universo? ¿Como comenzo? ¿Cómo va a terminar? Y estamos solos Entonces, este es el poder que los humanos aún pueden aportar a la astronomía.
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Así que compare las capacidades de un telescopio como este con las observaciones que pudimos tomar de esta manera. Descubrimos cosas asombrosas con placas de vidrio, pero el descubrimiento parece diferente hoy. La forma en que hacemos astronomía se ve diferente hoy. Lo que no ha cambiado es esa semilla de la curiosidad humana. Si podemos aprovechar el poder de la tecnología del mañana y combinarlo con este impulso que todos tenemos que buscar y hacer preguntas sobre lo que vemos allí, estaremos listos para aprender algunas cosas nuevas e increíbles sobre el universo.
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Gracias.
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(Aplausos)
Fuente: https://www.ted.com/talks/emily_levesque_a_stellar_history_of_modern_astronomy
