El Proyecto CHANCES (CHileAN Cluster Galaxy Evolution Survey) fue seleccionado por ESO (Observatorio Europeo Austral) como uno de los 18 grandes proyectos que serán realizados con 4MOST, un espectrógrafo de vanguardia que será instalado en el telescopio VISTA de 4 metros en el Observatorio Paranal en 2023.
Los doctores Chris Haines, Iván Lacerna y Lorenzo Morelli, académicos del doctorado en astronomía e investigadores del Instituto de Astronomía y Ciencias Planetarias (INCT) de la Universidad de Atacama, son los científicos que participan en este proyecto, que en el plazo de cinco años podrá llegar mapear los espectros de alrededor de 300 mil galaxias que pertenecen a los 150 cúmulos de galaxias más masivos del Universo visibles desde el hemisferio sur.
El equipo de astrónomos del INCT-UDA, espera también complementar su proyecto con datos del telescopio espacial eROSITA que actualmente está haciendo un sondeo de todo el cielo en rayos-X, buscando todos los cúmulos de galaxias más grandes del Universo, y también con los radiotelescopios MeerKAT y ASKAP, y el telescopio Vera Rubin de 8 metros que debe comenzar observaciones en Chile en 2024.
Origen del proyecto
En noviembre de 2019, la organización ESO hizo un llamado de propuestas a la comunidad astronómica mundial para hacer proyectos de alto alcance con 4MOST. Todos los proyectos deben durar cinco años y serán realizados simultáneamente.
La iniciativa tiene su origen en febrero 2020, cuando CHANCES fue presentado como proyecto para 4MOST con Chris Haines como investigador responsable, Lorenzo Morelli e Iván Lacerna del INCT y alrededor de 30 otros investigadores de varias instituciones chilenas (U. de Chile, PUC, U. de Concepción, U. de Valparaíso, U. de La Serena, PUCV) y europeas. “ESO evaluó todos los proyectos presentados y después de una larga espera, fue anunciado recientemente que CHANCES fue aprobado como uno de los proyectos de 4MOST en sus primeros cinco años (2024-2029). CHANCES es uno de los dos proyectos liderados por investigadores nacionales que fueron aprobados”, informó Haines.
El proyecto Fondecyt Regular adjudicado el 2021 de Chris Haines fue escrito principalmente con el propósito de apoyar este proyecto CHANCES, al respecto el investigador aseveró: “Consideramos que es un logro importante para la Universidad de Atacama, y estamos contentos que podamos conseguir este tipo de proyectos científicos de alta importancia. CHANCES debería formar la base de varias tesis de doctorado y publicaciones en los próximos años”.
Espectrógrafo
Gran parte de esta iniciativa se llevará a cabo desde el telescopio espectroscópico Multi-Objeto de cuatro metros, 4MOST, el cual está diseñado para ser el espectrógrafo más importante en el hemisferio sur. El instrumento hará grandes sondeos para mapear la Vía Láctea y el Universo, y según explicó el Dr. Chris Haines, éste será el instrumento más costoso construido por la ESO: “4MOST permitirá a los astrónomos estudiar la distribución espectral de la luz de aproximadamente 2400 objetos simultáneamente sobre un campo de visión de cuatro grados cuadrados (un área equivalente a 20 lunas llenas). 4MOST pasará todo su tiempo realizando sondeos espectroscópicos grandes del cielo austral, recolectando 25 millones de espectros cada cinco años”, detalló.
El astrónomo inglés de la UDA añadió que el instrumento “es un espectrógrafo que tiene 2400 fibras y cada fibra se puede situar sobre una galaxia o sobre una estrella y así puede obtener el espectro de más de 2 mil objetos al mismo tiempo. Este tipo de espectrógrafo ha sido muy importante en los últimos 20 años y ha realizado sondeos que observan y mapean millones de galaxias y estrellas, lo que permite entender dónde estamos: Hacía falta este tipo de espectrógrafo en el hemisferio sur”, comentó el científico.
Iván Lacerna explicó también la diferencia entre un telescopio y un espectrógrafo, así: “los telescopios permiten recolectar la luz que viene desde el espacio, pero los instrumentos son los que permiten hacer la ciencia. Habitualmente estamos acostumbrados a los instrumentos de fotografía para obtener imágenes. El espectrógrafo es otro tipo de instrumento que permite hacer una dispersión de la luz y separar las distintas longitudes de onda de la luz que llega. Por ejemplo, el arcoíris que uno ve en el cielo es el espectro del sol. Cuando los rayos de la luz del sol pasan a través de las gotitas de agua, estas hacen las veces de un espectrógrafo que hace esta separación de los distintos componentes de la luz. Lo mismo hace el espectrógrafo que es un instrumento dentro de un telescopio”.
“Dentro de cada espectro hay mucha información sobre la historia y química de las estrellas o galaxias. Con miles de fibras obtendremos una gran cantidad de espectros para estudiar la evolución de estas galaxias”, añadió el astrónomo chileno.
En detalle
El proyecto CHANCES tiene el propósito de estudiar la evolución de galaxias a través de los cúmulos de galaxias -que son las estructuras más grandes del universo- explicó en detalle el Dr. Haines: “Los cúmulos de galaxias son importantes no sólo por la cosmología, sino también por la evolución de las galaxias. Sabemos que las galaxias que están insertas en los cúmulos son muy diferentes a las que están aisladas, como nuestra Vía Láctea -con brazos espirales- pero las galaxias dentro de los cúmulos son elípticas y no pueden dar forma a nuevas estrellas. Este es un fenómeno que hace muchos años queremos estudiar y estos cúmulos, permite seguir estos fenómenos mucho más atrás en el tiempo, unos 4 o 5 mil millones de años”.
Por su parte, el Dr. Lorenzo Morelli expresó que “Estos tipos de proyectos se desarrollan por un tiempo muy largo. La primera parte consiste en diseñar el instrumento y una vez que el instrumento está preparado, se reciben las postulaciones de todo el mundo y al ser aceptadas se planifican las observaciones. La parte observacional del proyecto CHANCES se llevará a cabo por un lapso de cinco años que comenzará el 2024”.
A su tiempo el Dr. Iván Lacerna destacó que “con la capacidad de datos que el proyecto facilitará obtener y con las colaboraciones científicas que se hacen en este proyecto, se espera tener una cantidad de publicaciones científicas bastante importante y que permita también a los estudiantes trabajar en proyectos de tesis y participar de las colaboraciones que resultan en una publicación indexada como resultado de una investigación”, afirmó el astrónomo.
Tras la aprobación de ESO para trabajar con 4MOST, Lacerna comentó que “estamos en una etapa de preparación y ahora tenemos que involucrarnos junto con los demás proyectos para hacernos parte de uno más grande que se llama 4MOST, que es el proyecto global y CHANCES forma parte de éste. Tenemos que conectar con los otros proyectos, cuáles son los objetos científicos que se van a examinar, el tiempo que se van a estar observando, esto a partir de los datos que se recolectarán a partir del año 2024”.
4MOST es un consorcio que involucra a varias universidades, institutos y agencias alrededor del planeta por lo que, consultado por ser uno de los pocos astrónomos chilenos involucrados en el megaproyecto, Iván Lacerna comentó que: “Es un orgullo ser parte de un proyecto tan grande y tan impresionante, CHANCES va en la línea del desarrollo que ha tenido la astronomía en Chile en las últimas décadas. Ahora en Chile se está generando capital humano especializado y yo soy parte de este capital humano que ha surgido en el país en los últimos años y me parece genial tener la posibilidad de participar de los nuevos proyectos y a la vez permitir la formación de nuevos investigadores”.
Para muchos astrónomos es un sueño poder realizar sus observaciones en Chile. En este sentido Lorenzo Morelli aseveró “La región de Atacama en Chile, gracias a la destacable calidad y transparencia del aire, es como ‘El Dorado’ para cualquier astrónomo observacional como yo, y venir a este lugar a trabajar es lo mejor que nos pueda pasar. Para mí es un gran orgullo estar investigando en la Universidad de Atacama y poder acceder a todos los instrumentos presentes en Chile”.