Gracias a un instrumento "dos en uno" inteligentemente diseñado conectado al telescopio más poderoso del mundo, Los astrónomos pueden extraer más pistas sobre las propiedades de estrellas distantes o exoplanetas de lo que era posible anteriormente.

Desarrollado en el Instituto Leibniz de Astrofísica en Potsdam, Alemania, el instrumento polarimétrico y espectroscópico Potsdam Echelle (PEPSI) vio la primera luz el 1 de abril de 2015, después de haber sido instalado con éxito en el Observatorio del Gran Telescopio Binocular (LBTO) en Arizona, ESTADOS UNIDOS. Una vez que los dos polarímetros de PEPSI se montaron en los puntos de enfoque de cada uno de los dos espejos de 8,4 metros del LBT a finales de septiembre de 2017, el telescopio apuntó a la estrella gamma Equ y se recibió luz polarizada. A partir de estos espectros, los astrónomos pueden, por ejemplo, deducir la geometría y la fuerza de los campos magnéticos en las superficies de estrellas distantes, o estudiar la luz reflejada de las atmósferas de exoplanetas potencialmente habitables.

Un polarímetro separa la luz de las estrellas según sus planos de oscilación. Es complementario a un espectrógrafo que, como un prisma, separa la luz según sus frecuencias de oscilación (o color). Los dos combinados, polarímetro y espectrógrafo, añadido a un potente telescopio, permiten a los astrónomos obtener espectros en luz polarizada. Esto, a su vez, permite la caracterización del frente de onda completo de la luz estelar entrante y extraer detalles de su física de radiación que, de otro modo, permanecerían ocultos.

Se obtuvo una serie de integraciones en luz polarizada circular y linealmente cuando el telescopio apuntó a la estrella de referencia magnética Gamma Equulei, o gamma Equ, una estrella doble ubicada a unos 118 años luz de la Tierra. Estos espectros tienen una resolución espectral de R =120, 000, eso significa que pueden resolver dos longitudes de onda separadas por solo cinco centésimas del diámetro de un átomo de hidrógeno. Cubren dos regiones de gran longitud de onda en la luz visible simultáneamente, y tienen una relación señal / ruido sin precedentes. Debido a que los dos polarímetros de cada uno de los "ojos" de LBT son idénticos y de diseño modular, Se obtuvieron polarizaciones circulares y lineales simultáneamente.

La prueba gamma Equ también incluyó un llamado espectro nulo, que se obtiene intercambiando la secuencia de observación en las dos fibras. Idealmente, daría polarización cero y sería independiente de la longitud de onda. Cualquier polarización residual se debe a efectos instrumentales.

"El espectro nulo para PEPSI muestra un extraordinario bajo grado de ruido de polarización causado por el instrumento, "dice su investigador principal, Prof. Dr. Klaus Strassmeier, Director de la rama de investigación de la AIP y profesor de astronomía en la Universidad de Potsdam. "En comparación con los mejores espectropolarímetros disponibles actualmente en otros telescopios, probablemente sea mejor en un factor de diez ". los polarímetros PEPSI permitirán mediciones de campos magnéticos estelares con una precisión extremadamente alta, "agrega el científico del proyecto de PEPSI, el Dr. Ilya Ilyin.

Para el Dr. Christian Veillet, Director de la LBTO, "En el club selecto de telescopios de la clase 8-10 m, PEPSI ya era un instrumento único, gracias a su resolución acoplada a dos espejos de 8,4 m disponibles simultáneamente. La adición de un polarímetro en cada uno de los ojos de LBT le da a LBTO otra capacidad única. Viene como un complemento precioso de la interferometría, lo que le da a los dos ojos de LBT la resolución de imagen de un telescopio de 23 m ".

El instrumento PEPSI está disponible para todos los socios de LBT, incluida la comunidad astronómica alemana.