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# Física # Instrumentación y métodos astrofísicos

Midiendo el tamaño de las estrellas distantes

Los científicos usan interferometría de intensidad para medir el tamaño de las estrellas con telescopios avanzados.

Naomi Vogel, Andreas Zmija, Frederik Wohlleben, Gisela Anton, Alison Mitchell, Adrian Zink, Stefan Funk

― 7 minilectura


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¿Alguna vez te has preguntado cómo medimos el tamaño de las estrellas que están a años luz de distancia? Bueno, los científicos han inventado un truco ingenioso llamado Interferometría de intensidad. Este método ha causado revuelo en el campo de la astronomía y se ha aplicado recientemente a algunos Telescopios impresionantes como H.E.S.S., MAGIC y VERITAS. Estos nombres suenan como si pertenezcan a una película de superhéroes, ¡pero en realidad son telescopios poderosos diseñados para observar fenómenos cósmicos!

Este artículo te llevará a través de un viaje emocionante sobre cómo los científicos usaron la interferometría de intensidad para medir el tamaño de las estrellas. ¡Vamos a sumergirnos en los detalles sin ahogarnos en terminología compleja!

Lo Básico de la Interferometría de Intensidad

La interferometría de intensidad no es una idea nueva. Fue utilizada por primera vez en los años 60 por dos tipos ingeniosos, Robert Brown y Richard Q. Twiss. Crearon un dispositivo llamado el Interferómetro de Intensidad Estelar de Narrabri, que logró medir el tamaño de varias estrellas. Sin embargo, la técnica quedó en un segundo plano por un tiempo porque la tecnología no estaba a la altura de las demandas de este método.

Avanzamos unas décadas y aquí estamos. Con los avances en tecnología, la interferometría de intensidad ha resurgido y se está utilizando para medir estrellas con precisión impresionante. Esta técnica nos permite medir la luz de las estrellas usando telescopios separados, aprovechando cómo se comportan las ondas de luz cuando están en sincronía.

Cómo Funciona

Imagina que estás en un concierto y escuchas tu canción favorita. Si cierras los ojos y escuchas atentamente, puedes oír los sonidos que vienen de todos lados. La misma idea aplica aquí. Cuando las ondas de luz de una estrella viajan a dos telescopios diferentes, pueden combinarse para crear un patrón que ayuda a los científicos a descubrir las características de la estrella.

El truco está en observar cómo las ondas de luz de una estrella interactúan entre sí. Al medir la intensidad de estas ondas de luz, los científicos pueden determinar el tamaño de la estrella, incluso desde grandes distancias. Es como armar un rompecabezas, donde cada pieza te da una imagen más clara de todo.

La Campaña Actual

En 2022, los científicos hicieron su primer intento de interferometría de intensidad con los telescopios H.E.S.S. situados en Namibia. Fue como un viaje de camping, pero en lugar de asar malvaviscos, estaban armados con equipo de alta tecnología para medir el tamaño de las estrellas. Tuvieron algo de éxito, Midiendo el diámetro angular de dos estrellas.

¡Pero querían más! Así que, en 2023, mejoraron su equipo para una segunda campaña. Esta vez, tenían como objetivo realizar mediciones simultáneas en dos colores diferentes de luz. ¡Es como tratar de capturar un arcoíris mientras aseguras que no te falte ningún color!

Nuevo y Mejorado Equipamiento

La campaña de 2023 introdujo un tercer telescopio al equipo, permitiendo una recolección de Datos aún mayor. Cada telescopio tenía filtros adicionales para concentrarse en dos longitudes de onda diferentes de luz. Esto significa que podían recoger información sobre las estrellas usando diferentes colores, añadiendo un nivel de detalle a sus mediciones.

Antes de que comenzara la campaña, los científicos tuvieron que preparar todo meticulosamente. Esto incluía un montón de ajustes y calibraciones, asegurándose de que el equipo funcionara perfectamente la noche de la observación. Es como intentar hornear un soufflé: ¡un movimiento en falso puede arruinar todo!

Apuntando a las Estrellas

Durante la campaña, los científicos pusieron su mirada en cuatro estrellas: Mimosa, Eta Centauri, Nunki y Dschubba. Estas estrellas fueron elegidas en función de su brillo y de lo bien que se podían observar. ¡Piensa en esto como elegir a los mejores jugadores para tu equipo de fútbol de fantasía!

El equipo siguió el movimiento de estas estrellas mientras cruzaban el cielo, asegurándose de recopilar la mayor cantidad de datos posible. Las mediciones se realizaron durante un tiempo en que la luna brillaba, y los telescopios no podían observar rayos gamma. Así que, en lugar de desperdiciar la oportunidad perfecta, ¡dirigieron su atención a las estrellas!

Recolección y Análisis de Datos

Una vez que comenzaron las mediciones, era cuestión de recopilar datos y analizarlos. Cada medición se registró cuidadosamente, y los datos se limpiaron para asegurar precisión. Este proceso es vital porque, sin datos precisos, los resultados serían tan útiles como una tetera de chocolate.

Después de recoger los datos, los científicos finalmente pudieron ver los resultados. Querían entender los tamaños angulares de las estrellas que observaron, usando modelos simples y más complejos para analizarlos. Era como comparar un pie de manzana con un pastel de chocolate de cinco capas: ¡ambos son deliciosos, pero requieren recetas diferentes!

Resultados de las Observaciones

Cuando el polvo se asentó, los científicos tenían hallazgos emocionantes. Las mediciones mostraron que los tamaños de algunas estrellas variaban según las longitudes de onda de luz que usaron. En términos simples, las mediciones eran consistentes con lo que esperaban encontrar, ¡pero algunas estrellas tenían un giro sorpresa: sus tamaños cambiaban dependiendo del color de luz!

Por ejemplo, Mimosa y Eta Centauri tenían resultados similares para ambos colores, haciendo que fuera como comparar a dos mejores amigos que llevan atuendos a juego. Pero para estrellas como Nunki y Dschubba, las diferencias fueron significativas. Esto llevó a momentos de rascado de cabeza mientras los científicos trataban de entender por qué estas estrellas no se comportaban como sus compañeras.

Enfrentando Desafíos

Los científicos se encontraron con algunos desafíos en el camino. Un obstáculo notable fue el problema de desalineación en los telescopios. A veces, los telescopios no apuntaban precisamente a las estrellas. Es como intentar tomarte una selfie con tus amigos, pero no conseguir que todos salgan en la foto.

Para resolver esto, el equipo hizo ajustes durante las mediciones, asegurándose de captar el equivalente fotónico del “buen lado” de sus sujetos. Aunque tomó trabajo en equipo y rapidez mental, lograron recopilar los datos necesarios para continuar con su análisis.

Mirando Hacia Adelante

Los científicos están emocionados por el futuro. Planean equipar todos los telescopios H.E.S.S. con este equipo de alta tecnología, lo que permitirá mejores mediciones. Esto significa que podrán crear un mapa más detallado de las estrellas que observan, capturando incluso las más tenues.

También están buscando atraer a estrellas más débiles y sistemas de estrellas binarias. Es como pasar de jugar en la liga local a unirse a un equipo profesional: ¡es un gran salto que promete resultados emocionantes!

Conclusión

Para resumir, la campaña de interferometría de intensidad de 2023 fue un éxito, mostrando cómo la tecnología avanzada de telescopios puede ayudar a medir el tamaño de las estrellas de maneras que nunca pensamos posibles. Los científicos lograron confirmar sus hallazgos mientras descubrían nuevos misterios sobre algunas estrellas que se comportaban de manera diferente a sus pares.

Este trabajo no solo añade a nuestra comprensión del universo, sino que también muestra cómo dos colores de luz pueden ayudar a descubrir información más profunda. A pesar de los desafíos enfrentados a lo largo del camino, el equipo salió victorioso, listo para continuar su aventura estelar.

Así que, la próxima vez que mires hacia el cielo nocturno, recuerda que no solo estamos mirando luces titilantes; estamos asomándonos a un mundo de ciencia, tecnología y maravillas que nos mantiene cuestionando y explorando el universo mucho más allá de lo que nuestros ojos pueden ver.

Fuente original

Título: Simultaneous Two Colour Intensity Interferometry with H.E.S.S

Resumen: In recent years, intensity interferometry has been successfully applied to the Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes H.E.S.S. , MAGIC, and VERITAS. All three telescope systems have proven the feasibility and capability of this method. After our first campaign in 2022, when two of the H.E.S.S. telescopes in Namibia were equipped with our external setup and the angular diameter of two stars was measured, our setup was upgraded for a second campaign in 2023, where the goal is to perform simultaneous two colour measurements. The second campaign not only involves a third equipped telescope, but also each mechanical setup now includes two interference filters at two different wavelengths (375 nm and 470 nm) with a broader bandwidth of 10 nm. This enables having simultaneous two colour measurements, which yields information about the star's physical size at different wavelengths. This is the first time that simultaneous dual-waveband intensity interferometry measurements are performed. The angular diameter results of the 4 stars, Mimosa (beta Cru), Eta Centauri (eta Cen), Nunki (sigma Sgr) and Dschubba (delta Sco), are reported, where the effects of limb darkening are also taken into account.

Autores: Naomi Vogel, Andreas Zmija, Frederik Wohlleben, Gisela Anton, Alison Mitchell, Adrian Zink, Stefan Funk

Última actualización: 2024-11-25 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.16471

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.16471

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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