Diseñan una cámara para poder tener un campo amplio en los futuros hipertelescopios.
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Cuando todavía los supertelescopios terrestres pasan por dificultades debido a que la superstición se está imponiendo sobra la razón en Hawaii, algunos sueñan con telescopios aún más grandes: los hipertelescopios.
Según Antoine Labeyrie (Observatoire de la Cote d’Azur), con estos hipertelescopios se podrían obtener imágenes de exoplanetas que permitirían sacar espectros que indicarían la presencia de biomarcadores en el caso de que contuvieran vida. Labeyrie es un pionero en el diseño de este tipo de telescopios.
Recientemente Labeyrie ha conseguido diseñar una nueva cámara multicampo para este tipo de telescopio que permitiría obtener una campo de visión mayor y capturar una imagen detallada de un estrella y mostrar detalles de los planetas que la orbitasen.
Labeyrie y sus colaboradores publican en Optics Letters un artículo en el que muestran un modelo óptico que prueba que su diseño multicampo puede extender el estrecho campo de visión cubierto por los telescopios diseñados hasta el momento.
Los hipertelescopios usan lo que se conoce como densificación de pupila para concentrar la luz, pero este proceso limita mucho el campo de visión, por lo que no serían capaces de obtener imágenes de objetos difusos, como un cúmulo globular o una galaxia.
Cualquier telescopio reflector actual consisten en un espejo cóncavo que enfoca la luz procedente de objetos celestes sobre un punto. Cuanto más grande es el espejo más luz recolecta y mejor es la resolución de la imagen obtenida. Esta resolución está condicionada por el límite de difracción y depende del diámetro del espejo y de la longitud de onda observada. Cuanto mayor es el diámetro y menor es la longitud de onda mejor resolución tiene la imagen. Pero hacer un espejo muy grande es técnicamente imposible. En los supertelescopios se usa un mosaico de espejos hexagonales para superar este problema. Para los hipertelescopios se usa una formación de espejos espaciados sobre una gran área.
Hasta ahora los investigadores se han tenido que conformar con pequeños prototipos de hipertelescopios, pero una versión a gran escala ya está en construcción en un valle de los Alpes (ver imagen). Un telescopio de este estilo se podría instalar, por ejemplo, en un cráter de la Luna o en el espacio.
El campo de visión de estos hipertelescopios sería pequeño, pero el artículo del que hablamos muestra un modo de aumentar ese campo de visión.
Un hipertelescopio espacial requeriría una flota de pequeños espejos espaciados que formaría un gran espejo cóncavo. La luz sería enfocada sobre un punto en el que habría una nave espacial que portaría la cámara y otros dispositivos ópticos para así formar la imagen.
Aunque la adición de la cámara multicampo se puede calificar de modesta, según Labeyrie, debería de mejorar sustancialmente las capacidades del hipertelescopio.
Según él, una versión final de este hipertelescopio espacial formaría un espejo virtual decenas de veces más grande que la propia Tierra y podría emplearse, por ejemplo, para revelar finos detalles de la estrella de neutrones de la nebulosa del Cangrejo, que tiene sólo 20 km de diámetro.
El sistema óptico desarrollado por estos investigadores puede ser usado en el plano focal para generar simultáneamente imágenes de cada campo de interés. Para cúmulos estelares esto permite obtener imágenes separadas y así observar miles de estrellas a la vez.
Estos investigadores usaron simulaciones para modelar diferentes implementaciones de hipertelescopios multicampo. El objetivo es confirmar la viabilidad de esta tecnología.
La idea detrás de todo esto se puede visualizar como varios hipertelescopios con los ejes ópticos inclinados que dan una sola imagen y estos hipertelescopios independientes enfocan imágenes adyacentes sobre una sola cámara.
La incorporación de esta capacidad multicampo en los hipertelescopios requerirá el desarrollo de nuevos componentes incluyendo sistemas de óptica adaptativa para corregir las imperfecciones ópticas residuales resultantes del diseño fuera de eje óptico.
Además, los investigadores continuarán el desarrollo de las técnicas de alineación y software de control de tal modo que la cámara pueda ser usada en el prototipo de los Alpes.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Imagen: Antoine Labeyrie, Collège de France and Observatoire de la Cote d’Azur.