Nuevo instrumento en SOAR consigue extraordinarias observaciones de un sistema estelar binario

El espectrógrafo de alta resolución tipo Echelle del telescopio SOAR, constituye una poderosa herramienta para explorar el cielo nocturno del hemisferio sur

El Telescopio SOAR, que se ubica en Cerro Pachón, Chile, recibió una importante mejora con la instalación del Espectrógrafo Echelle del Telescopio SOAR (o STELES, por sus siglas en inglés). El tan esperado instrumento logró su primera luz en agosto de este año con observaciones del sistema estelar binario Eta Carinae, junto con otros 13 objetivos. SOAR forma parte del Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), un Programa de NOIRLab de NSF.

El Espectrógrafo Echelle del Telescopio SOAR (STELES), un nuevo instrumento del Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur (SOAR, por sus siglas en inglés), logró su primera luz. STELES fue instalado en SOAR el 30 de Julio de 2025 y desde su ubicación en Cerro Pachón, el 6 de agosto pasado apuntó a la constelación de Carina para observar una de las más fascinantes duplas de estrellas en nuestra Vía Láctea: Eta Carinae.

Eta Carinae es un sistema estelar binario —es decir, donde dos estrellas se orbitan la una a la otra— que tienen una larga y curiosa historia de brillos y apagones. El sistema es conocido sobre todo por su “Gran Erupción” de 1837, durante la cual sufrió una tremenda explosión que se convirtió en uno de los objetos más brillantes del cielo nocturno, antes de apagarse nuevamente. En los siglos siguientes, los astrónomos han observado las misteriosas fluctuaciones de brillo de Eta Carinae.

Las estimaciones actuales sostienen que la estrella más grande de Eta Carinae tiene cerca de 90 veces la masa del Sol, mientras que la estrella más pequeña alrededor de 30 veces la masa de nuestra estrella. Y aunque el Sistema es más de cinco millones de veces más luminoso que el Sol, se ven muy tenues en nuestro cielo nocturno, debido a que está fuertemente opacadas por la Nebulosa Homúnculo, una nube de material eyectado de la estrella más grande durante la Gran Erupción.

Este fascinante objeto fue escogido como objetivo de la primera luz de STELES como reconocimiento al astrónomo brasileño Augusto Damineli, quien fue el primero en proponer que Eta Carinae era un sistema binario y además fue el que lideró la recaudación de la mayor parte de los fondos necesarios para la construcción e instalación de STELES en SOAR.

STELES fue diseñado en Brasil por el Laboratorio Nacional de Astrofísica (LNA), que forma parte del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Inovación (MCTI), y del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Sao Paulo (IAG/USP), todas ellas instituciones de Brasil. El diseño óptico del instrumento fue realizado por Bernard Delabre de ESO. Los componentes para los detectores CCD del instrumento fueron diseñados, fabricados y probados en CTIO.

El instrumento llegó a CTIO en mayo de 2016 cuando aún quedaba por completar una importante parte del montaje y de pruebas. En los siguientes nueve años el equipo trabajó diligentemente, superando desafíos técnicos y logísticos, retrasos por la pandemia de COVID-19, y la necesidad de realizar múltiples viajes de Brasil a Chile. La noche de la primera luz, los equipos tuvieron una verdadera sensación de logro cuando STELES obtuvo de forma exitosa los espectros de 14 estrellas, galaxias, y nebulosas planetarias.

La observación fue considerada un éxito significativo por parte del investigador de LNA y científico de instrumentación de STELES, Felipe Navarete, quien expresó que “esta primera luz marca el logro de un hito importante, y lo celebramos como un logro conjunto de los equipos de LNA y de CTIO/SOAR”.

STELES funciona dividiendo un haz de luz entrante en dos brazos. Una de ellas para las longitudes de ondas cortas de la luz azul (entre 300 a 550 nanómetros) y otra para las longitudes de onda más largas de la luz roja (530–890 nanómetros). Las rejillas Echelle de cada brazo actúan de forma similar a un prisma, separando aún más cada sección de luz en su espectro de colores constituyentes. El espectro puede proporcionar a los científicos información detallada sobre la composición química de un objeto, su movimiento, rotación y distancia.

El instrumento puede ver una amplia gama de luz visible en una sola toma, lo que le permite capturar la mayor cantidad de fotones que llegan a él. Esta gran capacidad de recolección de luz, combinada con un sofiosticado sistema de detección y la excelente calidad de imagen del telescopio SOAR, permite a STELES realizar mediciones precisas y muy rápidas de estrellas difusas y lejanas.

Con los datos de alta calidad que entregará STELES, los científicos serán capaces de estudiar un gran número de estrellas pobres en metales dentro y fuera de nuestra galaxia. Concretamente, STELES buscará la que se cree fue la primera generación de estrellas, conocidas como estrellas de Población III, que son las primeras estrellas que nacieron en el Universo y que prácticamente no contienen metales, es decir, elementos más pesados que el helio. Estas antiguas estrellas nunca han sido observadas directamente.

“Sin duda, STELES mejorará las capacidades espectroscópicas de SOAR y será una gran ayuda para los investigadores en Estados Unidos y en Brasil. STELES ofrece una combinación única de alta resolución espectral y capacidades ultravioletas, convirtiéndolo en una poderosa herramienta para el avance de nuestra comprensión de la formación estelar y planetaria, el medio interestelar y las estrellas calientes”, expresó el Director de Programa de NSF, Chris Davis.

Los científicos prevén que los datos de STELES proporcionarán información sobre la evolución química de la Vía Láctea y revelará los secretos del Universo primitivo. Tras algunas pruebas de ingeniería adicionales en el cielo, STELES comenzará su búsqueda pionera de las estrellas más antiguas del Universo a partir de principios de 2026.

Más Información

El Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur (SOAR por sus siglas en inglés) es un proyecto conjunto del Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações do Brasil (MCTIC/LNA), NOIRLab de NSF, la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill (UNC) y la Universidad Estatal de Michigan (MSU).

Espectro conseguido por STELES de Eta Carinae

El espectro completo del sistema estelar binario Eta Carinae, capturado con el espectrógrafo Echelle (STELES) que fue recientemente instalado en el Telescopio SOAR, en Chile. El espectro mide la luz desde aproximadamente 312 nanómetros hasta cerca de 905 nanómetros. La luz más “azul” que 380 nm es ultravioleta y es invisible para nuestros ojos. La luz que es más “roja” que 750 nanómetros es infrarroja y también es invisible a nuestros ojos. Eta Carinae es una dupla de estrellas tenue, pero fascinante que se ubican en la constelación de Carina, y es un ejemplo paradigmático del tipo de objetos que investigará STELES. SOAR se encuentra ubicado en Cerro Pachón, en Chile, y es operado por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, un Programa de NOIRLab de NSF.

Créditos:

CTIO/NOIRLab/SOAR/NSF/AURA

Espectro de STELES de Eta Carinae

Esta imagen muestra la gigantesca región de formación estelar en el cielo austral que se conoce como la Nebulosa de Carina (NGC3372), y el espectro completo del sistema estelar binario que yace en el centro: Eta Carinae. Este espectro fue capturado con el recientemente instalado Espectrógrafo Echelle del Telescopio SOAR (STELES), en el Telescopio SOAR. El espectro mide la luz desde aproximadamente los 312 nanómetros hasta los 905 nanómetros. La luz más “azul” que 380 nm es ultravioleta y es invisible para nuestros ojos. La luz que es más “roja” que 750 nanómetros es infrarroja y también es invisible a nuestros ojos. Las bandas brillantes indican la detección de longitudes de onda específicas de luz emitidas por el Hidrógeno.

Eta Carinae es una dupla de estrellas tenue, pero fascinante que se ubican en la constelación de Carina, y es un ejemplo paradigmático del tipo de objetos que investigará STELES. SOAR se encuentra ubicado en Cerro Pachón, en Chile, y es operado por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, un Programa de NOIRLab de NSF.

Créditos:

CTIO/NOIRLab/SOAR/NSF/AURA/N. Smith (University of Minnesota)

Espectro azul de Eta Carinae

Espectro azul del sistema estelar binario Eta Carinae capturado con el recientemente instalado Espectrógrafo Echelle del Telescopio SOAR (STELES), en el Telescopio SOAR. El espectro mide la luz desde aproximadamente los 312 nanómetros hasta los 570 nanómetros. La luz más “azul” que 380 nm es ultravioleta y es invisible para nuestros ojos. Eta Carinae es una dupla de estrellas tenue, pero fascinante que se ubican en la constelación de Carina, y es un ejemplo paradigmático del tipo de objetos que investigará STELES. SOAR se encuentra ubicado en Cerro Pachón, en Chile, y es operado por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, un Programa de NOIRLab de NSF.

Créditos:

CTIO/NOIRLab/SOAR/NSF/AURA

Espectro rojo de Eta Carinae

Espectro rojo del sistema estelar binario Eta Carinae capturado con el recientemente instalado Espectrógrafo Echelle del Telescopio SOAR (STELES), en el Telescopio SOAR. El espectro mide la luz desde aproximadamente los 500 nanómetros hasta los 905 nanómetros. La luz más “roja” que 750 nm es infraroja y es invisible para nuestros ojos. Eta Carinae es una dupla de estrellas tenue, pero fascinante que se ubican en la constelación de Carina, y es un ejemplo paradigmático del tipo de objetos que investigará STELES. SOAR se encuentra ubicado en Cerro Pachón, en Chile, y es operado por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, un Programa de NOIRLab de NSF.

Créditos:

CTIO/NOIRLab/SOAR/NSF/AURA

STELES en SOAR

El recientemente instalado Espectrógrafo Echelle del Telescopio SOAR (STELES), en el Telescopio SOAR. SOAR se encuentra ubicado en Cerro Pachón, en Chile, y es operado por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, un Programa de NOIRLab de NSF.

Créditos:

CTIO/SOAR/NOIRLab/NSF/AURA/J. Fenske

El Telescopio SOAR

El telescopio SOAR en Cerro Pachon.

Créditos:

CTIO/SOAR/NOIRLab/NSF/AURA/M. Paredes

Fuente: NOIRLab de NSF,  centro de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos para la astronomía óptica-infrarroja terrestre