Columna de Astronomía | FIDEOS, una pistola de velocidad para estrellas

Determinar la velocidad del movimiento de los astros es fundamental para entender el universo.

03 de Enero de 2018 | 09:37 | Por Leonardo Vanzi
Por Leonardo VanziAcadémico del Centro de Astro-Ingeniería de la U. Católica de Chile

Doctor en Astronomía en la Universidad de Florencia (Italia). Fue investigador postdoctorado en la misma universidad, en la Universidad de Arizona y en el Observatorio Europeo Austral. Fue astrónomo en los observatorios La Silla y Paranal y actualmente es profesor de la Pontificia Universidad Católica de Chile en el área de instrumentación astronómica. Dirige el Laboratorio de Instrumentación del Centro de Astro Ingenieria UC.

En los partidos de tenis es relativamente común que el comentarista nos informe sobre la velocidad del servicio, el que puede llegar a ser tan rápido como un auto deportivo. El récord del servicio más rápido lo tiene el australiano Samuel Groth con 263 km/h.

¿Cómo se mide la velocidad de la pelota de tenis? De la misma manera con la que carabineros miden la velocidad de un auto: ocupando una pistola de velocidad. Esta es un dispositivo que envía una onda radio hacia el objeto cuya velocidad se desea conocer, recibe la onda que rebota en el objeto, y mide la diferencia de frecuencia entre la radiación enviada y la reflejada. Por efecto doppler esta diferencia depende de la velocidad del objeto. Porque si un objeto se acerca, la radiación que emana, de cierta manera se "comprime" aumentando su frecuencia mientras que se "dilata" si se aleja. Cuando el físico austriaco Christian Doppler estudiaba este fenómeno, en la primera mitad del siglo XIX, aún no existían los autos. Doppler estudiaba algo que en ese momento no tenía ninguna aplicación comercial o práctica, pero hoy tiene muchas aplicaciones permitiendo, entre otras cosas, medir con buena precisión la velocidad de objetos relativamente rápidos a distancias de unos cien metros.

Nuestro logro más grande hasta el momento es el instrumento FIDEOS, instalado en el telescopio de 1 metro del Observatorio La Silla

Leonardo Vanzi
Ahora supongamos que la pelota de tenis es en realidad una estrella que se encuentra no a cien metros, sino a cien años luz de distancia. ¿Cómo podríamos medir su velocidad? También en este caso podemos ocupar el efecto Doppler. La velocidad es una medición fundamental en astronomía. Gracias a ello, conocemos la estructura de la Vía Láctea, la distancia de las galaxias o la expansión del universo. Fue la medición de la velocidad de las estrellas en el vecindario solar lo que motivó la instalación en Santiago del observatorio Foster, por ejemplo, uno de los primeros observatorios astrofísicos del hemisferio sur.

En línea con esa tradición centenaria, algunos astro-ingenieros del Centro de Astro Ingeniería UC nos dedicamos a desarrollar y construir pistolas de velocidad para estrellas: espectrógrafos de alta resolución y estabilidad, capaces de medir velocidades con grandísima precisión. Nuestro logro más grande hasta el momento es el instrumento FIDEOS, instalado en el telescopio de 1 metro del Observatorio La Silla, el que es capaz de medir en la luz de una estrella desplazamientos Doppler menores a 10 metros por segundo, es decir variaciones de velocidad tan bajas como 30 km/h. Con esto tenemos la capacidad de detectar las leves oscilaciones en la posición de una estrella las que son producto de la presencia de planetas equivalentes a Júpiter. Esta es tecnología astronómica hecha en Chile, que va alcanzando los logros mundiales. El instrumento de mayor alcance en este ámbito se llama ESPRESSO y acaba de ser instalado en el Very Large Telescope (VLT) de la ESO, en el norte de Chile. Construido por un consorcio internacional, puede medir velocidades menores a 1 metro por segundo juntando la luz de los 4 telescopios de 8 metros y tiene el potencial de detectar planetas extra solares como la Tierra.

Años atrás un chileno registró la Luna como su propiedad, ahora estamos entrando en una nueva época en la que Chile aporta al descubrimiento de nuevos mundos no sólo con creatividad y cielos despejados, sino que también con tecnología. El único limite: los recursos dedicados a la investigación y a la tecnología.

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