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    Los telescopios de rayos gamma miden los diámetros de estrellas distantes

    Agregar más telescopios a mayores distancias puede mejorar la resolución angular de la interferometría de intensidad estelar hasta la capacidad de obtener imágenes de superficies estelares (concepto del artista). Crédito:CfA, M. Weiss

    Al revivir una técnica capaz de combinar telescopios especializados de rayos gamma en un instrumento virtual gigante, Los científicos han medido los diámetros de estrellas individuales a cientos de años luz de distancia. El equipo utilizó los cuatro telescopios VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) en los EE. UU. Como un instrumento combinado para determinar el tamaño de Beta Canis Majoris, una estrella gigante azul ubicada a 500 años luz del sol, y Epsilon Orionis, un estrella supergigante azul ubicada 2, 000 años luz del sol. La técnica de interferometría de intensidad estelar, demostrado por primera vez hace casi 50 años, también podría ser un uso secundario para otros observatorios de rayos gamma, incluida la próxima matriz de telescopios Cherenkov (CTA). El equipo dirigido por astrónomos del Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) y la Universidad de Utah e incluidos científicos de DESY informan sus hallazgos en la revista. Astronomía de la naturaleza .

    "Una comprensión adecuada de la física estelar es importante para una amplia gama de campos astronómicos, de los estudios de exoplanetas a la cosmología, y, sin embargo, a menudo se los ve como fuentes puntuales de luz debido a sus grandes distancias de la Tierra, ", dijo Nolan Matthews de la Universidad de Utah." La interferometría ha tenido un gran éxito en lograr la resolución angular necesaria para resolver espacialmente las estrellas y hemos demostrado la capacidad de realizar mediciones de interferometría de intensidad óptica con una serie de muchos telescopios que a su vez ayudarán para mejorar nuestra comprensión de los sistemas estelares ".

    Generalmente, los telescopios VERITAS monitorean el cielo en busca de débiles destellos azules de luz Cherenkov que se producen cuando los rayos gamma del cosmos golpean la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, estas observaciones se limitan a las horas oscuras sin luna. El equipo utilizó un tiempo durante el cual VERITAS no puede realizar sus observaciones normales en diciembre de 2019. "La electrónica moderna nos permite combinar de forma computacional las señales de luz de cada telescopio. El instrumento resultante tiene la resolución óptica de un reflector del tamaño de un campo de fútbol, ", dijo el investigador principal David Kieda de la Universidad de Utah." Esta es la primera demostración de la técnica original de Hanbury Brown y Twiss utilizando una serie de telescopios ópticos ".

    El equipo observó ambas estrellas durante varias horas. Las mediciones dieron como resultado diámetros angulares de 0,523 milisegundos de arco para Beta Canis Majoris y 0,631 milisegundos de arco para Epsilon Orionis. Un milisegundo de arco es aproximadamente el tamaño de una moneda de dos céntimos de euro en lo alto de la Torre Eiffel en París, visto desde Nueva York. "Los valores medidos para ambas estrellas concuerdan bien con las mediciones anteriores con la misma técnica realizada con los telescopios Narrabri en la década de 1970, ", dijo el científico de DESY, Tarek Hassan, quien participó en el análisis de las mediciones de VERITAS. Los telescopios Narrabri fueron los primeros instrumentos que realizaron mediciones estelares utilizando interferometría de intensidad estelar y estuvieron operando desde 1963 hasta 1974. El equipo de VERITAS demostró ambas mejoras en la sensibilidad de la técnica y su escalabilidad mediante electrónica digital.

    Los científicos han demostrado que se pueden combinar docenas de telescopios utilizando la electrónica moderna. Esto podría resultar una opción interesante para el futuro conjunto de telescopios Cherenkov. Será el observatorio de rayos gamma más grande del mundo. CTA contará con telescopios de rayos gamma en tres clases de tamaño, DESY es responsable de los telescopios de tamaño mediano. "CTA empleará hasta 99 telescopios con línea de base de kilómetros en el hemisferio sur y 19 telescopios con líneas de base de varios cientos de metros en el hemisferio norte, ", explicó Hassan." Realizar mediciones de interferometría de intensidad estelar con el futuro CTA nos permitiría estudiar estrellas con una resolución angular incomparable ".

    La interferometría de intensidad no solo podría permitir a los científicos determinar los diámetros de las estrellas, sino también para crear imágenes de superficies estelares, y medir las propiedades de sistemas como estrellas binarias que interactúan, estrellas que giran rápidamente, o la pulsación de las variables cefeidas, Habiendo medido previamente el diámetro aparente de algunas estrellas muy pequeñas en el cielo utilizando el método de ocultación de asteroides, el nuevo estudio es un indicador más de que los telescopios de rayos gamma, y sus científicos, son más de lo que parece.


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