Ciudad de México a 13 de junio de 2025.- El estudio del cielo transitorio, es decir, de aquellos fenómenos astronómicos cuya duración es de apenas unos segundos, ofrece valiosas pistas sobre la naturaleza de las estrellas involucradas. Estos eventos se producen frecuentemente por el colapso de estrellas masivas (cuya masa inicial es varias decenas de veces la masa del Sol) que, debido a su alta rotación, se acompaña por un energético chorro de luz colimado que viaja a velocidades cercanas a la de la luz y que brilla en radiación electromagnética desde los rayos gamma hasta las ondas de radio.
A través de su observación, no sólo es posible determinar propiedades como la masa, la composición, el campo magnético y el tamaño de las estrellas, sino también estudiar el medio ambiente que rodea a los sistemas progenitores.
Quienes se interesan en este tipo de ciencia deben utilizar instrumentos y telescopios con características específicas que les permitan afrontar este desafío. En el Observatorio Astronómico Nacional, ubicado en el Parque Nacional de San Pedro Mártir (OAN-SPM), en Baja California, México existen varios instrumentos diseñados para llevar a cabo este tipo de estudios.
Características de COLIBRÍ
COLIBRÍ es un telescopio de 1.3 metros de diámetro que, en tan sólo 30 segundos, sigue las alertas de los satélites espaciales que detectan eventos transitorios. El proyecto fue inaugurado en septiembre de 2024 bajo la dirección del Dr. William H. Lee Alardín, del Instituto de Astronomía de la UNAM, y del Dr. Stéphane Basa, del Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, en Francia.
Su principal propósito es el seguimiento de las alertas emitidas por el satélite franco-chino Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor (SVOM), en particular aquellas que dan lugar a destellos de rayos gamma (GRBs). Además, complementa sus observaciones nocturnas atendiendo alertas provenientes del satélite de la NASA Neil Gehrels Swift Observatory.
Actualmente, COLIBRÍ opera de manera robótica y con el apoyo del personal técnico del OAN-SPM con el instrumento para luz visible DDRAGO, diseñado, desarrollado y ensamblado bajo la responsabilidad del Dr. Alan M. Watson en el Departamento de Instrumentación del Instituto de Astronomía de la UNAM. De manera complementaria, se espera que en otoño de este año entre en operación el instrumento CAGIRE, el cual permitirá realizar observaciones en bandas en el infrarrojo.
“La exploración del universo transitorio con infraestructura coordinada en el espacio y en tierra abre opciones de desarrollo de vocaciones, de posibilidades de estudios sobre el universo y del desarrollo de infraestructura y tecnología e ingenierías”, agregó el líder del proyecto, el Dr. Lee.
Gracias a su rapidez de apuntado, COLIBRÍ ha logrado descubrir, en cuestión de minutos, las contrapartes ópticas de eventos transitorios. Además, su alta sensibilidad permite realizar el seguimiento de la evolución del fenómeno transitorio durante varios días y en diferentes filtros, o colores. Estas dos cualidades hacen que los datos obtenidos por COLIBRÍ sean únicos. Las primeras imágenes permiten reconstruir los últimos momentos de vida de las estrellas progenitoras, así como estimar su distancia, dejando evidencia de las propiedades de esta nueva subpoblación de explosiones de baja luminosidad no observadas previamente.
De forma complementaria a estos datos tempranos, las observaciones realizadas en las horas y días posteriores ayudan a caracterizar la geometría del chorro emitido y su interacción con el medio circundante, proporcionando información sobre las propiedades del entorno del evento en la galaxia anfitriona (como su densidad, tamaño, metalicidad y población estelar, entre otros).
Satélites espaciales asociados
SVOM no es el único satélite que ha iniciado operaciones recientemente. Desde hace poco más de un año, la misión Einstein Probe (una colaboración entre la Academia de Ciencias de China, la Agencia Espacial Europea y el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre) también realiza observaciones de manera rutinaria de eventos transitorios.
La principal diferencia entre Einstein Probe y misiones como SVOM o Swift radica en el rango energético que cubren sus detectores. Mientras que ECLAIRs (a bordo de SVOM) y el Burst Alert Telescope (BAT, en Swift) mapean el cielo en energías relativamente altas conocidas como rayos X duros (entre 2,000 y 150,000 veces más energéticos que la luz amarilla que observamos con nuestros ojos), el Wide Field X-ray Telescope instalado en Einstein Probe está diseñado para detectar radiación en un rango de energías más bajo (250 a 2,0000 veces la de la luz amarilla), permitiendo estudios en una ventana que no ha sido explorada de esta forma antes.
“Einstein Probe cubre una región espectral de rayos X con un campo amplio que no se obtiene con otros satélites (como Fermi o SVOM), por lo que complementa de manera importante las posibilidades de detección, caracterización y seguimiento de eventos transitorios en altas energías”, añadió el astrónomo William Lee.
Desde hace unas semanas, COLIBRÍ sigue de manera rutinaria las alertas del Einstein Probe permitiendo explorar a detalle una nueva clase de objetos. El programa está dirigido por la Dra. Rosa L. Becerra Godínez, investigadora postdoctoral en la Università degli Studi di Roma, egresada del Programa de Posgrado en Astrofísica de la UNAM y tiene como objetivo contribuir a aprovechar al máximo las capacidades del telescopio COLIBRÍ.
COLIBRÍ observa todas las alertas provenientes del Einstein Probe que son visibles desde el OAN-SPM, con un promedio de una alerta por semana, dedicando el mayor tiempo disponible a su observación. Durante los primeros minutos posteriores a cada detección, y tras un rápido análisis, el equipo distribuye sus resultados a través del sistema de alertas General Coordinates Network (GCN), permitiendo una observación coordinada por parte de otros telescopios alrededor del mundo.
Trabajo en equipo
En la UNAM, el equipo de trabajo cuenta con la colaboración de las doctoras Noémie Globus, Margarita Pereyra y la Mtra. Camila Angulo (Investigadora, Investigadora por México y estudiante de Doctorado, respectivamente) en el Instituto de Astronomía, UNAM; el Dr. Ramandeep Gill, Investigador en el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, el Dr. Enrique Moreno, Profesor en la Facultad de Ciencias y el Dr. Diego López-Cámara, Investigador en el Instituto de Ciencias Nucleares.
COLIBRÍ es un proyecto conjunto Franco-Mexicano, desarrollado con contribuciones de AMU, CNES y CNRS en Francia y de la UNAM y la SECIHTI en México.
Imágenes
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