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Primera luz de IQUEYE: Nuevo instrumento en Gemini Sur

El nuevo instrumento visitante capturó datos sin precedentes del Púlsar del Cangrejo con un increíble detalle y una alta resolución temporal

19 Marzo 2025

Un nuevo instrumento visitante en Chile, llamado Italian QUantum Eye (IQUEYE por sus siglas en inglés), vio la primera luz. Este instrumento está instalado en Gemini Sur, la mitad del Observatorio Internacional Gemini, financiado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y operado por NOIRLab de NSF. IQUEYE es un fotómetro de gran capacidad con un excelente potencial para observar objetos astronómicos que varían en el tiempo a gran velocidad, como los púlsares, blázares y magnétares.

Los fotómetros permiten a los astrónomos observar objetos distantes en el Universo mediante la recolección del flujo de fotones (la partícula fundamental de la luz) que emiten los objetos. Lo que diferencia a IQUEYE de otros fotómetros es que detecta un solo fotón a la vez. A medida que los fotones fluyen, cada uno es etiquetado individualmente con su tiempo de llegada. Este método de conteo de fotones individuales permite a IQUEYE realizar mediciones de tiempo precisas con una exactitud de hasta 0,5 nanosegundos.

El equipo de instrumentación, liderado por Tomás Cassanelli (Universidad de Chile), Giampiero Naletto (Universidad de Padua) y Luca Zampieri (Instituto Nacional de Astrofísica (INAF)), entregó el instrumento a Gemini Sur a principios de febrero de 2025 [1]. Durante la puesta en servicio y las observaciones científicas, IQUEYE vio su primera luz observando al Púlsar del Cangrejo. Se necesita tiempo para lograr la reducción y análisis de los conjuntos de datos de IQUEYE, pero incluso en el análisis preliminar de las observaciones de la primera luz, los datos revelaron estructuras detalladas en la señal, que muestran subidas muy altas (spikes) de la luz del púlsar con niveles de ruido excepcionalmente bajos.

El Púlsar del Cangrejo es una de las fuentes de púlsares más brillantes y mejor documentadas, convirtiéndolo en el objetivo ideal de la primera luz para IQUEYE. Si bien otros telescopios han observado el Púlsar del Cangrejo en varias longitudes de onda (rayos X, radio, óptica), esta es la primera vez que se observa con una resolución temporal tan alta y un nivel de detalle y sensibilidad tan alto.

Instalado en Gemini Sur, IQUEYE observará en el espectro visible. Su precisión temporal de primera clase proporcionará datos complementarios a otros telescopios que observan los mismos eventos en el dominio del tiempo [2] en otras longitudes de onda de luz. Por ejemplo, la capacidad de este instrumento podría informar a los astrónomos sobre el origen de las ráfagas rápidas de radio (FRB, por sus siglas en inglés), un proceso que aún no se comprende. Estos fugaces estallidos de luz pueden durar desde una fracción de milisegundo hasta tres segundos. Con IQUEYE, los astrónomos podrán, por primera vez en niveles de sensibilidad profundos, comparar cómo se ve una FRB en longitudes de onda de radio versus la luz visible en momentos extremadamente precisos en el tiempo.

Si bien IQUEYE ha visitado otros telescopios en el pasado, esta será la primera vez que sus excepcionales capacidades de resolución temporal se utilicen en un telescopio con una capacidad óptica tan grande como la de Gemini Sur. Esto permitirá al instrumento observar de forma más profunda en el espacio con más sensibilidad que nunca, ayudando a los astrónomos a filtrar las propiedades físicas de los objetivos astronómicos y permitiéndoles hacer importantes avances en la comprensión de las estadísticas del cielo.

Actualmente, IQUEYE es un instrumento visitante que opera en Gemini Sur. El personal de Gemini está en proceso de discutir cómo ofrecer el instrumento a la comunidad para los próximos años.

Notas

[1] El grupo de Desarrollo de Gemini, que incluye a Hwihyun Kim (Gerente del Programa de Instrumentos Visitantes de Gemini), Rubén Díaz (Jefe de Instrumentación de Gemini) y Andreas Seifarht (Director Adjunto de Desarrollo de Gemini), evaluó la propuesta del equipo y apoyó al equipo de IQUEYE durante el año pasado para llevar el instrumento a Gemini Sur.

[2] Astronomía en el dominio del tiempo es un campo de la astronomía que estudia cómo los objetos cambian en el tiempo.

Más Información

NOIRLab de NSF, el centro de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, opera el Observatorio Internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC-Canadá, ANID-Chile, MCTIC-Brasil, MINCyT-Argentina, y KASI-República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak de NSF (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo de NSF (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC), y el Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE (en cooperación con el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del DOE). Es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede central en Tucson, Arizona.

La comunidad científica está honrada por tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en I’oligam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea en Hawaiʻi, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón, en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y el valor que I’oligam Du’ag (Kitt Peak) tiene para la Nación Tohono O'odham, y el que Maunakea tiene para la comunidad Kanaka Maoli (hawaianos nativos).