Jan 29

Nuevo telescopio solar de AURA produce sus primeras imágenes

Inouye Solar Telescope first light image croppedSección recortada del campo completo de la primera imagen del telescopio solar Inouye de NSF. Crédito: NSO/AURA/NSF

Telescopio preminente jugará rol crítico en el entendimiento del Sol y el clima espacial 

Imagen de campo amplio

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El Telescopio Solar Daniel K. Inouye ha producido la imagen de mayor resolución jamás tomada de la superficie del Sol. En esta imagen tomada a 789 nm, podemos ver características tan pequeñas como 30 km (18 millas) por primera vez. La imagen muestra un patrón de gas turbulento y “hirviendo” que cubre todo el sol. Las estructuras similares a células, cada una del tamaño de Texas, son la firma de movimientos violentos que transportan calor desde el interior del sol a su superficie. El material solar caliente (plasma) se eleva en los centros brillantes de las “células”, se enfría y luego se hunde debajo de la superficie en carriles oscuros en un proceso conocido como convección. En estos carriles oscuros también podemos ver los diminutos y brillantes marcadores de los campos magnéticos. Nunca antes visto con esta claridad, se cree que estas motas brillantes canalizan la energía hacia las capas exteriores de la atmósfera solar llamadas corona. ¡Estos puntos brillantes pueden estar en el centro de por qué la corona solar tiene más de un millón de grados!

Esta imagen cubre un área de  36,500 x 36,500 km (22,600 x 22,600 millas, 51 x 51 arcos por segundos).

Crédito: NSO/AURA/NSF

Alta Resolución: JPG (7320×7320 26.5MB)
Media resolución: JPG (3660×3660 8MB)
Baja resolución: JPG (2415×2415 4MB)

Imagen de campo cortada

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El Telescopio Solar Daniel K. Inouye ha producido la imagen de mayor resolución jamás tomada de la superficie del Sol. En esta imagen tomada a 789 nm, podemos ver características tan pequeñas como 30 km (18 millas) por primera vez. La imagen muestra un patrón de gas turbulento y “hirviendo” que cubre todo el sol. Las estructuras similares a células, cada una del tamaño de Texas, son la firma de movimientos violentos que transportan calor desde el interior del sol a su superficie. El material solar caliente (plasma) se eleva en los centros brillantes de las “células”, se enfría y luego se hunde debajo de la superficie en carriles oscuros en un proceso conocido como convección. En estos carriles oscuros también podemos ver los diminutos y brillantes marcadores de los campos magnéticos. Nunca antes visto con esta claridad, se cree que estas motas brillantes canalizan la energía hacia las capas exteriores de la atmósfera solar llamadas corona. ¡Estos puntos brillantes pueden estar en el centro de por qué la corona solar tiene más de un millón de grados!

Esta imagen cubre un área de 8,200 x 8,200 km (5,000 x 5,000 miles, 11 x 11 arcos por segundo).

Crédito: NSO/AURA/NSF

Alta Resolución: JPG (1640×1640 1.4MB)

Película del Campo 

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El Telescopio Solar Daniel K. Inouye ha producido las observaciones de mayor resolución de la superficie del Sol jamás tomadas. En esta película, tomada a una longitud de onda de 705nm durante un período de 10 minutos, podemos ver características tan pequeñas como 30 km (18 millas) de tamaño por primera vez. La película muestra el gas turbulento y “hirviendo” que cubre todo el sol. Las estructuras similares a células, cada una del tamaño de Texas, son la firma de movimientos violentos que transportan calor desde el interior del sol a su superficie. El material solar caliente (plasma) se eleva en los centros brillantes de las “células”, se enfría y luego se hunde debajo de la superficie en carriles oscuros en un proceso conocido como convección. En estos carriles oscuros también podemos ver los diminutos y brillantes marcadores de los campos magnéticos. Nunca antes visto con esta claridad, se cree que estas motas brillantes canalizan la energía hacia las capas exteriores de la atmósfera solar llamadas corona. ¡Estos puntos brillantes pueden estar en el centro de por qué la corona solar tiene más de un millón de grados!

Esta película cubre un área de 19 000 x 10 700 km (11 800 x 6 700 millas o 27 x 15 segundos de arco).

Crédito: NSO/AURA/NSF

FHD-H264 (14 MB)

Las primeras imágenes recién publicadas del Telescopio Solar Daniel K. Inouye de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos revelan detalles sin precedentes de la superficie del Sol y muestran una vista previa de los productos de clase mundial que vendrán de este preeminente telescopio solar de 4 metros. El Telescopio Solar Inouye de NSF, en la cima de Haleakala, Maui, en Hawái, permitirá una nueva era de la ciencia solar y un salto adelante en la comprensión del Sol y sus impactos en nuestro planeta.

La actividad en el Sol, conocida como clima espacial, puede afectar los sistemas de la Tierra. Las erupciones magnéticas en el Sol pueden afectar los viajes aéreos, interrumpir las comunicaciones por satélite y derribar las redes eléctricas, provocando apagones duraderos y desactivando tecnologías como el GPS.

Las primeras imágenes del telescopio solar Inouye de NSF muestran una vista de primer plano de la superficie del Sol, que puede proporcionar detalles importantes para los científicos. Las imágenes muestran un patrón de plasma turbulento “hirviendo” que cubre todo el Sol. Las estructuras similares a células, cada una del tamaño de Texas, son la firma de movimientos violentos que transportan calor desde el interior del Sol a su superficie. Ese plasma solar caliente se eleva en los centros brillantes de las “células”, se enfría y luego se hunde debajo de la superficie en carriles oscuros en un proceso conocido como convección. (Vea el video disponible con este comunicado de prensa).

“Desde que NSF comenzó a trabajar en este telescopio terrestre, hemos esperado ansiosamente las primeras imágenes”, dijo France Córdova, directora de NSF. “Ahora podemos compartir estas imágenes y videos, que son los más detallados de nuestro Sol hasta la fecha. El Telescopio Solar Inouye de NSF podrá mapear los campos magnéticos dentro de la corona del Sol, donde ocurren las erupciones solares que pueden afectar la vida en la Tierra. Este telescopio mejorará nuestra comprensión de lo que impulsa el clima espacial y, en última instancia, ayudará a los meteorólogos a predecir mejor las tormentas solares”.

Iluminando lo que conocemos sobre nuestra estrella más cercana 

El Sol es nuestra estrella más cercana: un gigantesco reactor nuclear que quema alrededor de 5 millones de toneladas de combustible de hidrógeno cada segundo. Lo ha estado haciendo durante unos 5.000 millones de años y continuará durante los otros 4.500 millones de años de su vida. Toda esa energía se irradia al espacio en todas direcciones, y la diminuta fracción que llega a la Tierra hace posible la vida. En la década de 1950, los científicos descubrieron que un viento solar sopla desde el Sol hasta los bordes del sistema solar. También dedujeron por primera vez que vivimos dentro de la atmósfera de esta estrella. Pero muchos de los procesos más vitales del Sol siguen desconcertando a los científicos.

“En la Tierra, podemos predecir con mucha precisión si va a llover prácticamente en cualquier parte del mundo, y el clima espacial aún no llega a eso”, dijo Matt Mountain, presidente de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, que administra el telescopio solar Inouye. “Nuestras predicciones están rezagadas con respecto al clima terrestre por 50 años, si no más. Lo que necesitamos es comprender la física subyacente detrás del clima espacial, y esto comienza en el Sol, que es lo que estudiará el Telescopio Solar Inouye en las próximas décadas”.

Los campos magnéticos solares se retuercen y enredan constantemente por los movimientos del plasma solar. Los campos magnéticos retorcidos pueden provocar tormentas solares que pueden afectar negativamente nuestro estilo de vida moderno dependiente de la tecnología. Durante el huracán Irma de 2017, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos informó que un evento meteorológico espacial simultáneo detuvo las comunicaciones de radio utilizadas por los socorristas, la aviación y los canales marítimos durante ocho horas el día que el huracán tocó tierra.

Finalmente, resolver estas pequeñas características magnéticas es fundamental y hace que el Telescopio Solar Inouye sea único. Puede medir y caracterizar el campo magnético del Sol con más detalle que nunca antes y determinar las causas de la actividad solar potencialmente dañina.

“Se trata del campo magnético”, dijo Thomas Rimmele, director del Telescopio Solar Inouye. “Para desentrañar los mayores misterios del Sol, no solo debemos ser capaces de ver claramente estas diminutas estructuras a 93 millones de millas de distancia, sino también medir con mucha precisión la fuerza y dirección de su campo magnético cerca de la superficie y rastrear el campo a medida que se extiende hacia el millón -grado de la corona, la atmósfera exterior del Sol.”

Comprender mejor los orígenes de los posibles desastres permitirá a los gobiernos y las empresas de servicios públicos prepararse mejor para futuros eventos climáticos espaciales inevitables. Se espera que la notificación de impactos potenciales pueda ocurrir hasta 48 horas antes de tiempo en lugar del estándar actual, que es de aproximadamente 48 minutos. Esto permitiría más tiempo para proteger las redes eléctricas y la infraestructura crítica y poner los satélites en modo seguro.

La Ingeniería

Para lograr la ciencia propuesta, este telescopio requirió nuevos enfoques importantes para su construcción e ingeniería. Construido por el Observatorio Nacional Solar de EE.UU. de NSF y administrado por AURA, el Telescopio Solar Inouye combina un espejo de 4 metros (13 pies), el más grande del mundo para un telescopio solar, con condiciones de visualización incomparables en la cumbre Haleakala de 10,000 pies.

Concentrar 13 kilovatios de energía solar genera enormes cantidades de calor, calor que debe ser contenido o eliminado. Un sistema de refrigeración especializado proporciona una protección térmica crucial para el telescopio y su óptica. Más de siete millas de tubería distribuyen refrigerante por todo el observatorio, enfriado parcialmente por el hielo creado en el sitio durante la noche.

La cúpula que encierra el telescopio está cubierta por delgadas placas frías que estabilizan la temperatura alrededor del telescopio, con la ayuda de persianas dentro de la cúpula que brindan sombra y circulación de aire. El “heat-stop” (una rosquilla de metal refrigerada por líquido de alta tecnología) bloquea la mayor parte de la energía de la luz solar del espejo principal, lo que permite a los científicos estudiar regiones específicas del Sol con una claridad incomparable.

El telescopio también utiliza óptica adaptativa de última generación para compensar la distorsión creada por la atmósfera de la Tierra. El diseño de la óptica (ubicación del espejo “fuera del eje”) reduce la luz brillante y dispersa para una mejor visualización y se complementa con un sistema de vanguardia para enfocar con precisión el telescopio y eliminar las distorsiones creadas por la atmósfera terrestre. Este sistema es el programa solar más avanzado hasta la fecha.

“Con la apertura más grande de cualquier telescopio solar, su diseño único e instrumentación de última generación, el Telescopio Solar Inouye, por primera vez, podrá realizar las mediciones más desafiantes del Sol” dijo Rimmele. “Después de más de 20 años de trabajo de un gran equipo dedicado a diseñar y construir un observatorio de investigación solar de primer nivel, estamos cerca de la meta. Estoy extremadamente emocionado de poder observar las primeras manchas solares del nuevo ciclo solar que ahora justo están aumentando en este increíble telescopio”.

Marcando el Comienzo de una Nueva Era de Astronomía Solar 

El nuevo Telescopio Solar terrestre Inouye de NSF, funcionará con herramientas de observación solar basadas en el espacio, como la sonda solar Parker de la NASA (actualmente en órbita alrededor del Sol) y la Agencia Espacial Europea/NASA Solar Orbiter (que pronto se lanzará). Las tres iniciativas de observación solar ampliarán las fronteras de la investigación solar y mejorarán la capacidad de los científicos para predecir el clima espacial.

“Es un momento emocionante para ser un físico solar”, señaló Valentin Pillet, director del Observatorio Nacional Solar de NSF. “El Telescopio Solar Inouye proporcionará detección remota de las capas exteriores del Sol y los procesos magnéticos que ocurren en ellas. Estos procesos se propagan al sistema solar donde las misiones Parker Solar Probe y Solar Orbiter medirán sus consecuencias. En conjunto, constituyen una colaboración genuinamente multimensajera para comprender cómo las estrellas y sus planetas están conectados magnéticamente”.

“Estas primeras imágenes son sólo el comienzo”, dijo David Boboltz, Director del Programa en la División de Ciencias Astronómicas de NSF y quien supervisa la construcción y las operaciones de la instalación. “Durante los próximos seis meses, el equipo de científicos, ingenieros y técnicos del telescopio Inouye continuará probando y poniendo en marcha el telescopio para que esté listo para su uso por parte de la comunidad científica solar internacional. El Telescopio Solar Inouye recopilará más información sobre nuestro Sol durante los primeros 5 años de su vida que todos los datos solares recopilados desde que Galileo apuntó por primera vez un telescopio al Sol en 1612”.

El 15 de diciembre de 2013, el telescopio anteriormente conocido como Telescopio Solar de Tecnología Avanzada pasó a llamarse Telescopio solar Daniel K. Inouye en honor al difunto senador de Hawái. El Senador Inouye fue un defensor incansable de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, especialmente cuando se trataba de enriquecer la vida de la gente de Hawái. El Telescopio Solar Inouye de NSF, ubicado en Haleakala en la isla de Maui, Hawái, proporcionará un recurso científico y educativo de vanguardia para los hawaianos y toda la comunidad mundial durante los próximos 50 años. La comunidad astronómica se siente honrada de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Haleakala en la isla de Maui en Hawái. NSF reconoce y valora el papel cultural importante y la importancia que este sitio tiene para la comunidad nativa de Hawái.

Uso de imágenes: Las imágenes y videos que se muestran aquí son parte de la Fase de Verificación Científica de las instalaciones. Son con el único propósito de promoción y no se publican para uso científico. Los datos de la fase de verificación científica son propiedad del proyecto DKIST, y su uso para publicaciones o fines de divulgación requiere la aprobación del director de la NSO y la notificación al responsable del programa de la NSF. Comuníquese con outreach@nso.edu para obtener detalles y preguntas. Los datos originales aún se están procesando y no están completamente calibrados para uso científico. Las imágenes se han procesado para eliminar el ruido y mejorar la visibilidad (contraste) de las características (magnéticas) a pequeña escala manteniendo su forma. Los fotogramas de la película se han suavizado para eliminar el ruido.
Esto está bajo licencia Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Más imágenes y recursos disponibles en:
https://www.nso.edu/inouye-solar-telescope-first-light/
https://www.nsf.gov/solarscience