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    El instrumento de exoplanetas NEID ve la primera luz

    La alimentación de fibra NEID (Adaptador de puerto) montada en el telescopio WIYN obtenida durante la puesta en servicio del instrumento. El adaptador de puerto alimenta la luz del telescopio al instrumento NEID, que se encuentra en otro piso del edificio, debajo del telescopio. Crédito:Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF / KPNO / NSF / AURA

    El nuevo instrumento NEID, ahora instalado en el telescopio WIYN de 3,5 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak en el sur de Arizona, ESTADOS UNIDOS, ha hecho sus primeras observaciones. El instrumento financiado por NSF-NASA está diseñado para medir el movimiento de estrellas cercanas con extrema precisión, aproximadamente tres veces mejor que la generación anterior de instrumentos de última generación, lo que nos permite detectar, determinar la masa de, y caracterizar exoplanetas tan pequeños como la Tierra.

    Encaramado en la tierra de la Nación Tohono O'odham en el desierto de Arizona y Sonora, El espectrógrafo de búsqueda de exoplanetas NEID está ahora en camino de descubrir exoplanetas de masa terrestre. El nuevo instrumento, un espectrómetro de velocidad radial de extrema precisión, está recogiendo la luz de las estrellas en el telescopio WIYN de 3,5 metros en el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), un programa del Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF (Laboratorio OIR de la NSF).

    El anuncio de la primera luz se realizó en una conferencia de prensa celebrada hoy en la 235ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

    NEID detecta exoplanetas midiendo el efecto sutil que estos planetas tienen en sus estrellas madres. Los planetas tiran gravitacionalmente de la estrella que orbitan, produciendo un pequeño "bamboleo", un cambio periódico en la velocidad de la estrella. Esto sucede en nuestro propio Sistema Solar:Júpiter hace que el Sol se mueva a aproximadamente 47 km / hora (aproximadamente 29 millas por hora:¡más rápido que el velocista Usain Bolt, que batió récords!), mientras que la Tierra provoca un movimiento tranquilo con una velocidad de solo 0,3 km / hora (aproximadamente 0,2 millas por hora). El tamaño del bamboleo es proporcional a la masa de un planeta en órbita, lo que significa que las mediciones NEID se pueden utilizar para determinar las masas de exoplanetas. Los instrumentos actuales pueden medir velocidades tan bajas como 3,5 km / hora (poco más de 2 millas por hora:un paso lento), pero NEID se construyó para detectar velocidades aún más bajas, lo que podría descubrir exoplanetas de masa terrestre.

    "En la última década, el estado de la técnica ha sido de aproximadamente 3,5 km / hora, "explica Jason Wright, Científico del Proyecto NEID en Penn State University. "Se espera que NEID alcance 1 km / hora, empujando el sobre con mayor precisión ".

    Ya es una impresionante máquina cazadora de exoplanetas, NEID se vuelve aún más poderoso en asociación con los observatorios espaciales, como el Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito.

    "Cuando combinamos futuras observaciones NEID con datos de naves espaciales, las cosas se pondrán realmente interesantes y podremos aprender de qué están hechos los planetas, "continúa Wright." Conoceremos la densidad del planeta, lo cual es una pista para comprender cuánta atmósfera tiene el planeta; ¿Es gaseoso como Saturno? un gigante de hielo como Neptuno, rocoso como la tierra, o algo intermedio, ¿una super-Tierra o sub-Neptuno? "

    Exterior del telescopio WIYN. Crédito:Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF / KPNO / NSF / AURA

    Permitir que NEID realice estas mediciones requiere una precisión extrema y un instrumento igualmente extremo. La luz de las estrellas recolectada por el telescopio WIYN es alimentada por una fibra óptica a un recinto térmico especialmente diseñado que encierra el instrumento NEID. Para garantizar que las mediciones de NEID permanezcan estables durante los cinco años de vida útil del instrumento, su óptica se mantiene a una temperatura fija que es estable dentro de una milésima de grado.

    Las observaciones de la primera luz de NEID apuntaron a la estrella 51 Pegasi, la primera estrella parecida al sol encontrada, en 1995, para albergar un exoplaneta. "La primera luz es un hito importante en el desarrollo de un instrumento, ", dijo Wright." Es la primera verificación de que NEID está midiendo la luz de las estrellas como se esperaba y está en camino a la funcionalidad completa ".

    Las capacidades de NEID son particularmente impresionantes dada la rapidez con la que el instrumento pasó de la mesa de dibujo a la primera luz. "El breve tiempo de desarrollo de NEID es notable, "explica Jayadev Rajagopal del OIR Lab de NSF, el científico del telescopio WIYN y jefe de operaciones. "El equipo de NEID ha entregado un instrumento de próxima generación en solo 3 años y 9 meses".

    Si bien NEID está diseñado para estudiar exoplanetas, debe lidiar con el movimiento a pequeña escala del plasma que se agita en la superficie de las estrellas, lo que crea señales que pueden enmascarar o incluso imitar las señales planetarias, un desafío que excita a los astrofísicos estelares. La producción científica de NEID se incrementará aún más al hacer que el instrumento esté ampliamente disponible para los astrónomos, a diferencia de otros espectrómetros de velocidad radial de precisión.

    "Uno de los aspectos únicos de NEID es que está disponible para todos los astrónomos, en consonancia con la misión del laboratorio OIR de NSF, "explica Sarah Logsdon, el científico de instrumentos NEID en el laboratorio OIR de NSF. Con un grupo más amplio de astrónomos que utilizan NEID para probar una amplia gama de ideas, el equipo espera que su espectrógrafo resulte ser uno de los más científicamente productivos.

    Suvrath Mahadevan, El profesor de astronomía y astrofísica en Penn State e investigador principal de NEID explica:"El proyecto NEID ofrece la oportunidad de trabajar con un equipo talentoso y dinámico, para formar a la próxima generación de experimentadores, y desarrollar una máquina de descubrimiento que todos los astrónomos puedan utilizar, independientemente de la nacionalidad, institución o rango ".

    Los exoplanetas descubiertos con NEID ayudarán a identificar objetivos para observaciones de seguimiento con próximas instalaciones como el Telescopio Espacial James Webb de NASA / ESA / CSA, que podrá detectar y caracterizar las atmósferas de exoplanetas en tránsito. Esto hace que NEID sea una parte importante de la búsqueda en curso de otras tierras, y nos acerca un paso más a determinar si hay realmente planetas similares a la Tierra en otros lugares de la Vía Láctea.


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