Comienza una nueva era: el Observatorio Vera C. Rubin de NSF–DOE en Chile lanza monitoreo del cielo en tiempo real
El Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE, financiado conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE/SC), publicó sus primeras alertas que documentan los eventos astronómicos detectados por el observatorio. Rubin emitió 800.000 alertas la noche del 24 de febrero. Estas alertas informaron a la comunidad científica sobre nuevos asteroides, estrellas en explosión y otros cambios en el cielo nocturno. Este hito marca el lanzamiento de un sistema que se espera que produzca hasta siete millones de alertas por noche.
Entre las primeras alertas se encuentran detecciones de supernovas, estrellas variables, núcleos galácticos activos y objetos que pasan rápidamente por nuestro Sistema Solar, como los asteroides. El inicio de las alertas científicas es uno de los últimos hitos clave antes de que el Observatorio Rubin comience su Investigación del Espacio-Tiempo como Legado para la posteridad (LSST por sus siglas en inglés) a finales de este año. Durante la investigación, Rubin mapeará el cielo del hemisferio sur cada noche durante diez años, capturando con precisión todos los cambios visibles utilizando la cámara digital más grande jamás construida. Las alertas serán la crónica del inmenso tesoro de descubrimientos científicos que Rubin generará a través de su registro continuo del Universo en formato time-lapse. En el primer año de LSST, se espera que Rubin capture imágenes de más objetos que todos los demás observatorios ópticos combinados en la historia de la humanidad.
“Al conectar a los científicos con un flujo de información vasto y continuo, el Observatorio Rubin de NSF-DOE permitirá seguir los acontecimientos del Universo a medida que ocurren, desde los más explosivos hasta los más tenues y fugaces”, señaló Luca Rizzi, Director del Programa de Infraestructuras de Investigación de la NSF.
“Los descubrimientos reportados en estas alertas reflejan el potencial del Observatorio Rubin de NSF-DOE como herramienta para la astrofísica y la importancia del apoyo federal continuo. Las capacidades innovadoras del Observatorio Rubin están revelando tesoros astrofísicos desconocidos y ampliando el acceso de los científicos al cosmos en constante cambio”, afirmó Kathy Turner, Gerente del Programa de Física de Altas Energías de la Oficina de Ciencia del DOE.
Las alertas de Rubin impulsarán descubrimientos en múltiples áreas de la astronomía, la astrofísica y la cosmología. Aunque el cielo nocturno pueda parecer sereno e inmutable a simple vista, en realidad está lleno de movimiento y transformación. Cada alerta señala algo que cambió en el cielo desde la última vez que Rubin lo observó: una nueva fuente de luz, una estrella que aumentó o disminuyó su brillo, o un objeto que se desplazó en el cielo. Gracias a las alertas de Rubin, los científicos tendrán una mayor capacidad para detectar supernovas en sus primeras etapas, descubrir y rastrear asteroides para evaluar las posibles amenazas para la Tierra e identificar objetos interestelares poco comunes mientras atraviesan el Sistema Solar. Estos datos también contribuirán a comprender mejor la naturaleza de la materia oscura, la energía oscura y otros aspectos aún desconocidos del Universo.
“El sistema de alertas de Rubin fue diseñado para que cualquier persona pueda identificar eventos astronómicos interesantes con suficiente anticipación y así obtener observaciones de seguimiento urgentes con rapidez”, afirma Eric Bellm, Jefe del Grupo de Producción de Alertas para la Gestión de Datos de Rubin de NOIRLab de NSF y la Universidad de Washington. Además, añade que “Hacer posible el descubrimiento en tiempo real a partir de 10 terabytes de imágenes cada noche ha requerido años de innovación técnica en algoritmos de procesamiento de imágenes, bases de datos y organización de información. Estamos ansiosos de ver los emocionantes descubrimientos científicos que surgirán de estos datos”.
El carácter público y casi en tiempo real del sistema de alertas de Rubin permitirá a los científicos que utilizan otros telescopios terrestres y espaciales en todo el mundo coordinar observaciones de seguimiento como nunca antes. Esta colaboración hará posible estudios rápidos y detallados de fenómenos en desarrollo.
Las primeras alertas del Observatorio Rubin distribuidas a investigadores de todo el mundo se generaron la noche del 24 de febrero. Estas alertas incluyeron llamaradas de nuevas supernovas y los destellos de estrellas, agujeros negros activos en galaxias lejanas y asteroides que atraviesan nuestro Sistema Solar.
Capturando el cosmos cambiante: Ejemplos de Alertas del Observatorio Rubin de NSF–DOE
A medida que se obtienen nuevas imágenes, el sofisticado software del Observatorio Rubin las compara automáticamente con una imagen de referencia. La imagen de referencia —creada al combinar las imágenes anteriores de Rubin de la misma región del cielo tomadas con el mismo filtro— se “resta” de la imagen nueva, dejando visibles sólo los cambios detectados. Cada variación activa una alerta en un plazo de dos minutos tras la captura de la imagen. La gran mayoría de estas alertas corresponden a supernovas, estrellas variables, núcleos galácticos activos y objetos del Sistema Solar. Las pequeñas imágenes individuales que se muestran arriba, llamadas recortes, están centradas en objetos observados por Rubin que cambiaron de brillo entre una observación y otra. En cada ejemplo, la imagen de la izquierda corresponde a la imagen de referencia, la del centro muestra la nueva imagen y la de la derecha muestra la imagen restada o de sustracción. El objeto de interés para una alerta concreta está centrado en las imágenes. En el caso de la supernova que se muestra en la fila de arriba, los puntos brillantes en la esquina superior izquierda de las imágenes de referencia y de la nueva imagen corresponden al centro de la galaxia anfitriona de la supernova. La supernova en sí, que no se ve en la imagen de referencia, se revela con claridad en el centro de la imagen de sustracción.
Créditos: Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE/NOIRLab/SLAC/AURA. Agradecimientos: Las imágenes de alerta con clasificaciones fueron proporcionadas por ALeRCE y Lasair.
Ubicado en Chile, el Observatorio Rubin es operado conjuntamente por NOIRLab de NSF y el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del DOE. El telescopio está equipado con la Cámara LSST, la cámara digital más grande jamás construida. Con sus 3.200 megapíxeles, Rubin puede detectar objetos tenues y lejanos en el Universo.
Cada 40 segundos durante las observaciones nocturnas, Rubin captura una nueva región del cielo. Luego, los datos viajan en cuestión de segundos desde Chile hasta el Centro de Datos de EE. UU. (USDF), ubicado en SLAC, California, donde se realiza su procesamiento inicial. El sistema de gestión de datos de Rubin los compara automáticamente con una referencia generada a partir de imágenes anteriores tomadas de la misma región del cielo. Esta comparación permite identificar incluso las variaciones más sutiles. Ante cada cambio —como la aparición de una nueva fuente luz, el desplazamiento de un objeto o una variación en su brillo— el sistema emite una alerta pública en un tiempo récord de dos minutos. Gracias a su cámara de gran tamaño y alta sensibilidad, junto con su capacidad de procesar volúmenes históricos de datos a gran velocidad, Rubin podrá generar hasta siete millones de alertas por noche.
“La escala y la velocidad de las alertas no tienen precedentes”, afirma Hsin-Fang Chiang, desarrolladora de software de SLAC y responsable de las operaciones de procesamiento de datos en el USDF. “Después de generar cientos de miles de alertas de prueba en los últimos meses, ahora podemos decir, en cuestión de minutos y con cada imagen: ‘aquí está todo' y ‘adelante’”.
Para interpretar el enorme volumen de datos que genera el sistema de alertas de Rubin, la comunidad científica recurre a una red de plataformas de software inteligentes conocidas como brokers. Estos sistemas utilizan algoritmos de aprendizaje automático para filtrar, ordenar y clasificar las alertas antes de distribuirlas a los equipos científicos y observatorios.
“El extraordinario número de alertas que producirá Rubin representa un desafío apasionante tanto para astrónomos como para ingenieros de software”, explica Tom Matheson, Director Interino del Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC), un Programa de NOIRLab de NSF, y jefe de Time-Domain Services, que desarrolló el broker de alertas ANTARES. “Los equipos de brokers han creado sistemas capaces de operar rápidamente y a gran escala, para que los científicos puedan encontrar todos los objetos que les interesan, así como cosas que nunca antes hemos visto”.
Los brokers también cotejan las alertas con datos de catálogos astronómicos en múltiples longitudes de onda. Algunos se especializan en tipos específicos de objetos y eventos, como la identificación temprana de supernovas y objetos del Sistema Solar. La identificación temprana de estos eventos permite a los científicos realizar análisis personalizados y responder con mayor rapidez.
“Lo revolucionario de Rubin es su capacidad de capturar tanto los cambios rápidos como la evolución a largo plazo en el cielo”, señala Rosaria Bonito, investigadora del INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Italia, y copresidenta de la colaboración científica “Rubin LSST Transients and Variable Stars” (TVS). “Las estrellas jóvenes, por ejemplo, son muy dinámicas y pueden experimentar aumentos repentinos de brillo causados por la caída de materia. Estos eventos suelen ser breves, y los científicos pueden pasarlos por alto fácilmente si no los monitorean de forma continua. Rubin nos permitirá detectar estos cambios en el momento en que ocurren, y también seguir la evolución de estas estrellas durante una década”.
Las alertas de Rubin son públicas para todo el mundo, lo que significa que cualquiera, desde investigadores profesionales hasta estudiantes y científicos ciudadanos, podrán acceder a ellas y explorarlas. Se puede acceder a las alertas a través de cualquiera de los siete brokers oficiales de la comunidad, además de dos servicios derivados. En conjunto, estos servicios conforman una red internacional que permite la exploración rápida y en tiempo real de los datos desde cualquier lugar del planeta. Además, mediante colaboraciones con plataformas como Zooniverse, Rubin permitirá que la comunidad global clasifique eventos cósmicos y contribuya directamente al proceso de descubrimiento.
Los brokers oficiales de los datos de Rubin son: ALeRCE, AMPEL, ANTARES, Babamul, Fink, Lasair, Pitt-Google, SNAPS y POI Broker.
Información Adicional
El Observatorio Vera C. Rubin de NSF–DOE, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. y la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE.UU., es un nuevo y revolucionario observatorio astronómico y astrofísico en Cerro Pachón (Chile). Lleva el nombre de la astrónoma Vera Rubin, quien aportó las primeras pruebas convincentes de la existencia de la materia oscura. Utilizando la cámara digital más grande jamás construida, Rubin tomará imágenes detalladas del cielo durante diez años y creará un registro time-lapse ultra-ancho y de ultra-alta definición de nuestro Universo.
El Observatorio Vera C. Rubin de NSF–DOE es una iniciativa conjunta de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF) y la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE/SC). Su misión principal es llevar a cabo la Investigación del Espacio-Tiempo como Legado para la posteridad, proporcionando un conjunto de datos sin precedentes para la investigación científica respaldada por ambas agencias. Rubin es operado conjuntamente por NOIRLab de NSF y el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC. NOIRLab de NSF es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) y SLAC es operado por la Universidad de Stanford para el DOE. Francia proporciona un apoyo clave a la construcción y las operaciones del Observatorio Rubin a través de las contribuciones del CNRS/IN2P3. El Observatorio Rubin tiene el privilegio de investigar en Chile y agradece las contribuciones adicionales de más de 40 organizaciones y equipos internacionales.
La Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF) es una agencia federal independiente creada por el Congreso de ese país en 1950 para promover el progreso de la ciencia. La NSF apoya la investigación básica y a las personas para crear conocimientos que transformen el futuro.
La Oficina de Ciencias del DOE es el mayor patrocinador de la investigación básica en ciencias físicas en Estados Unidos y trabaja para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo.
NOIRLab de NSF, el centro de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, opera el Observatorio Internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC-Canadá, ANID-Chile, MCTIC-Brasil, MINCyT-Argentina, y KASI-República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak de NSF (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo de NSF (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC), y el Observatorio Vera C. Rubin de NSF–DOE (en cooperación con el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del DOE). Es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede central en Tucson, Arizona.
La comunidad científica está honrada por tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en I’oligam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea en Hawaiʻi, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón, en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y el valor que I’oligam Du’ag (Kitt Peak) tiene para la Nación Tohono O'odham, y el que Maunakea tiene para la comunidad Kanaka Maoli (hawaianos nativos).
El Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC explora cómo funciona el Universo en escalas más grandes, más pequeñas y más rápidas, y elabora herramientas poderosas utilizadas por investigadores de todo el mundo. Como líderes mundiales en ciencia ultrarrápida y audaces exploradores de la física del Universo, forjamos nuevos caminos para comprender nuestros orígenes y construir un futuro más sano y sostenible. Nuestros descubrimientos e innovaciones ayudan a desarrollar nuevos materiales y procesos químicos y abren perspectivas sin precedentes del cosmos y de la maquinaria más delicada de la vida. Basándonos en más de 60 años de investigación visionaria, ayudamos a dar forma al futuro avanzando en áreas como la tecnología cuántica, la computación científica y el desarrollo de aceleradores de nueva generación. El SLAC es operado por la Universidad de Stanford para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de Estados Unidos.
Este comunicado de prensa fue traducido por Carolina Vargas.