El telescopio que lanzará China en 2023 ofrecerá nuevos conocimientos sobre la materia oscura y el futuro del universo

Xuntian es el nombre que recibe el nuevo telescopio que tiene previsto lanzar China a finales del año 2023, también conocido como Telescopio de la estación espacial china (CSST), que tratará de averiguar información sobre las galaxias distantes, la materia oscura y la energía oscura, las evoluciones pasadas y el futuro del universo.

Con el tamaño de un autobús, será acoplado para mantenimiento a la estación espacial que ya opera Pekín. Tiene una apertura de dos metros, un poco más pequeña que el Telescopio Espacial Hubble, pero su campo de visión es 350 veces más grande que el Hubble en área, dijo Liu Jifeng, subdirector de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China (NAOC), en una entrevista con Xinhua.

"El campo de visión es el área del cielo que un telescopio puede ver al mismo tiempo", dijo Li Ran, científico del proyecto del Sistema de Reducción de Datos Científicos CSST. El campo de visión del Hubble es aproximadamente el uno por ciento del tamaño de una uña a la distancia de un brazo, por lo que el telescopio, en sus treinta, observó solo una pequeña fracción del cielo, agregó Li.

El CSST, en construcción, tiene un diseño de anastigmatismo de tres espejos que lo ayuda a lograr una calidad de imagen superior dentro de un amplio campo de visión, según los investigadores.

Además, es un telescopio fuera de eje tipo Cook sin obstrucción que puede, en principio, lograr mejores precisiones en las medidas de fotometría, posición y forma cuando se muestrea correctamente.

"Tiene una ventaja para las observaciones de encuestas, ya que puede escanear una gran parte del universo con bastante rapidez", dijo Zhan Hu, científico del proyecto de la Instalación Óptica CSST.

Dispone de 30 detectores con 81 megapíxeles

El CSST se instalará con cinco instrumentos, incluida una cámara de inspección. El plano focal principal de la cámara está equipado con 30 detectores de 81 megapíxeles que tomarán imágenes y espectros de aproximadamente 17.500 grados cuadrados del cielo de latitud galáctica mediana a alta y latitud eclíptica mediana a alta en múltiples bandas, según los investigadores.

Otros cuatro instrumentos montados en el CSST están diseñados para observar objetos individuales o campos pequeños, como cartografiar regiones de formación estelar de la Vía Láctea, obtener color instantáneo de objetos que varían rápidamente, como cometas y asteroides giratorios, estudiar la coevolución de supermasivo negro agujeros y galaxias y formación de estrellas en la parte cercana del universo, e imágenes directas de exoplanetas en el visible.

Es probable que CSST sea el telescopio espacial más grande para astronomía en el ultravioleta cercano y visible en la década anterior a 2035, dijo Zhan.

Li usó la analogía de fotografiar un rebaño de ovejas para explicar las capacidades de CSST. "El Hubble puede ver una oveja, pero el CSST ve miles, todos con la misma resolución", dijo.

El telescopio, durante sus observaciones normales, volará de forma independiente en la misma órbita que la estación espacial de China, pero se mantendrá a una gran distancia. China tiene previsto completar la construcción en órbita de su estación espacial para 2022.

Zhan dijo que el telescopio fue diseñado, en su plan inicial, para ser montado en la estación espacial, pero habría desventajas como vibración, contaminación potencial, luz parásita y obstrucción de la línea de visión desde la estación espacial. Más tarde, se adoptó un diseño audaz: colocar el telescopio en la órbita de la estación espacial, pero manteniéndolos alejados entre sí durante las operaciones normales y acoplándolo a la estación espacial cuando fuera necesario.

El CSST puede acoplarse a la estación espacial para reabastecerse de combustible y recibir servicio según lo programado o según sea necesario, lo que hace que su mantenimiento sea más asequible que el del Hubble.

Se espera que el CSST inicie operaciones científicas en 2024 y tiene una vida nominal de misión de 10 años, que podría extenderse en principio.

La observación de más de 1.000 millones de galaxias

El CSST tomará fotografías del 40% del cielo y transmitirá datos masivos a la Tierra que los científicos de todo el mundo pueden estudiar, dijo Li, y agregó que su objetivo principal es abordar los problemas más básicos sobre el universo.

Observará más de mil millones de galaxias y medirá sus posiciones, formas y brillo, lo que puede ayudar a explicar cómo evolucionan esas galaxias.

"Sabemos que nuestro universo se está expandiendo con una aceleración y podemos calcular su tasa de expansión actual, pero aún se desconoce qué causa la aceleración", dijo Li. "Las observaciones CSST pueden ofrecer respuestas y revelar nueva física".

El estudio de la materia oscura

El telescopio también podrá ayudar a determinar el límite superior de la masa de los neutrinos y arrojar luz sobre la misteriosa materia oscura y la energía oscura. Se cree que representan la mayor parte del contenido de energía en masa del universo.

El versátil telescopio puede emprender muchos más estudios intrigantes, como dibujar un mapa de polvo galáctico de la Vía Láctea, observar cómo los agujeros negros supermasivos están devorando los materiales circundantes, explorar exoplanetas y descubrir nuevos cuerpos celestes peculiares.

"El período orbital de Urano es de más de 80 años. Hubble ha realizado observaciones durante muchos años. El CSST podría continuar el trabajo para examinar cómo se mueve Urano en un período completo", dijo Li.

"El telescopio puede llevar la investigación de China en astronomía óptica a la vanguardia del mundo y ayudar a cultivar científicos chinos de clase mundial", agregó Li. "También puede tomar impresionantes imágenes visibles, lo que permite al público sentir y comprender directamente el universo".

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