Alertas del Observatorio Rubin activan las primeras observaciones de seguimiento de NOIRLab
Alertas del Observatorio Rubin activan las primeras observaciones de seguimiento de NOIRLab
Múltiples herramientas e instalaciones de NOIRLab se unen para demostrar el funcionamiento integral de su ecosistema de seguimiento en tiempo real.
NOIRLab de NSF, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, ha completado con éxito las pruebas de funcionamiento integral de su ecosistema de seguimiento de alertas del Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE. Las pruebas demostraron cómo una combinación de las herramientas de software desarrolladas por NOIRLab y una red global de telescopios permitirá realizar observaciones de seguimiento rápidas de los innumerables objetos transitorios que Rubin descubrirá durante su investigación de diez años.
NOIRLab de NSF demostró el funcionamiento integral de su ecosistema de seguimiento en tiempo real, diseñado para responder con rapidez a las alertas generadas por el Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE, financiado conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE/SC). Las alertas de Rubin indican a la comunidad científica la presencia de objetos en el cielo nocturno que cambian de posición o de brillo, como asteroides, cometas interestelares y estrellas en explosión. Debido a la naturaleza fugaz de estos fenómenos, es crucial realizar observaciones de seguimiento rápidas para poder estudiarlos.
Para ello, NOIRLab ha desarrollado una serie de herramientas que permiten a los científicos realizar un seguimiento rápido y eficaz de las alertas de Rubin. Estas herramientas incluyen un sistema de filtrado de alertas, un gestor automático de solicitudes de observación, una red de telescopios para realizar las observaciones y software de reducción automática de datos. En conjunto, estas herramientas forman un ecosistema integrado capaz de procesar los millones de alertas que se espera que Rubin genere cada noche una vez que comience su Investigación del Espacio-Tiempo como Legado para la posteridad (LSST, por sus siglas en inglés).
Para interpretar el enorme flujo de datos de Rubin, los científicos recurren a una red de plataformas de software inteligentes conocidas como brokers. Estos sistemas utilizan algoritmos de aprendizaje automático para filtrar, ordenar y clasificar las alertas antes de distribuirlas a la comunidad científica.
NOIRLab opera uno de estos brokers comunitarios: el Sistema de Análisis Temporal y Respuesta a Eventos de Arizona-NOIRLab (ANTARES). Esta sofisticada herramienta de software recibe las alertas de Rubin y las filtra en tiempo real en distintas categorías según las características del objeto. Los científicos pueden suscribirse a distintos filtros y recibir notificaciones sobre nuevos objetos de su interés, como supernovas, estrellas variables, objetos que brillan en una longitud de onda específica de luz o fenómenos variables ubicados en una región determinada del cielo.
Una vez que ANTARES filtra las alertas, las envía a otra herramienta de software creada por NOIRLab: el Sistema de Observación y Análisis de objetos de Gemini (GOATS, por sus siglas en inglés), desarrollado por el Departamento de Soporte al Usuario Científico (SUSD, por sus siglas en inglés) del Observatorio Internacional Gemini, financiado en parte por la NSF y operado por NOIRLab de NSF. Esta interfaz basada en navegador permite seleccionar objetos para su seguimiento y enviar automáticamente las solicitudes de observación a una red de telescopios llamada Red de Observatorios de Eventos Astronómicos (AEON, por sus siglas en inglés).
AEON es una colaboración de telescopios ubicados en todo el mundo que incluye el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de NSF en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) de NSF en Chile, un Programa de NOIRLab de NSF; el Telescopio SOAR de 4,1 metros situado en Cerro Pachón, Chile, y operado por CTIO; el telescopio Gemini Sur en Chile y el telescopio Gemini Norte en Hawaiʻi; y la red global de telescopios del Observatorio Las Cumbres [1]. El Observatorio Las Cumbres ejecuta el software de programación robótica que AEON utiliza para gestionar las solicitudes de observación entrantes para los telescopios SOAR y Blanco.
Una vez completadas las observaciones, el procesamiento de los datos comienza automáticamente a través de los pipelines específicos de cada telescopio o, en el caso de Gemini, directamente en GOATS a través del software integrado DRAGONS [2]. En cualquiera de los casos, el ecosistema de seguimiento integrado de NOIRLab permite a los científicos acceder rápidamente a los resultados procesados, clasificar el objeto observado y decidir si se requieren observaciones adicionales.
Durante las pruebas de funcionamiento integral, el equipo realizó un seguimiento de un total de 18 alertas de Rubin que ANTARES había identificado como posibles supernovas. Los instrumentos utilizados durante las observaciones fueron la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles fabricada por el DOE, montada en el telescopio Blanco, el espectrógrafo Goodman montado en SOAR, y los Espectrógrafos Multiobjetos de Gemini (GMOS) instalados en los telescopios Gemini Norte y Gemini Sur [3].
Para ayudar en la clasificación, también se obtuvieron imágenes adicionales de los objetivos con los telescopios de 1 y 2 metros del Observatorio Las Cumbres. Estas observaciones permitieron al equipo construir curvas de luz que muestran cómo cambia el brillo de los objetos con el tiempo.
“Sin duda, este es un momento de orgullo para NOIRLab y para todas las personas que han participado a lo largo de los años”, afirma Monika Soraisam, científica principal de GOATS, y añade: “Es muy gratificante ver cómo todas las piezas encajaron a la perfección para que el sistema completo funcione de forma integral”.
“La comunidad de la astronomía de fenómenos variables en el tiempo, incluyendo a NOIRLab, lleva más de diez años construyendo la infraestructura necesaria para realizar un seguimiento eficiente de las alertas de Rubin, y es muy gratificante ver que todo el ecosistema funciona tal como habíamos previsto. Las lecciones aprendidas de esta demostración se utilizarán para mejorar los sistemas que proporcionaremos a la comunidad”, afirma Bryan Miller, líder de desarrollo de operaciones científicas del Observatorio Gemini.
Las observaciones de seguimiento realizadas durante la prueba permitieron clasificar una supernova de tipo II —resultado de la explosión de una estrella masiva que aún conserva una envoltura exterior rica en hidrógeno—, una candidata a supernova de tipo Ic —también producto de la explosión de estrellas masivas, pero después de haber perdido sus capas externas—, y dos supernovas de tipo Ia, originadas por la explosión de estrellas enanas blancas y utilizadas para medir la velocidad de expansión del Universo.
El éxito de esta prueba integral del ecosistema de seguimiento demuestra cómo la comunidad científica mundial utilizará los datos de Rubin para estudiar el Universo como nunca antes. A través de LSST, los científicos serán alertados de miles de millones de objetos cambiantes en el cielo del hemisferio sur. Gracias a un seguimiento rápido y coordinado, podrán estudiarlos antes de que desaparezcan o salgan de nuestro campo de visión.
“Un seguimiento rápido y eficiente a través de un ecosistema integrado de instalaciones es fundamental para mejorar y enriquecer la ciencia que se realiza con los datos de LSST”, afirma César Briceño, Director de SOAR.
“El valor añadido de un seguimiento tan rápido permite a los investigadores aprovechar al máximo el tesoro de descubrimientos que LSST revelará”, afirma Steve Heathcote, Director de CTIO.
“Es un momento muy emocionante. Este nuevo sistema transformará la astronomía de fenómenos variables en el tiempo y, sin duda, dará lugar a innumerables descubrimientos nuevos y emocionantes”, añade Chris Davis, Director del Programa NSF para NOIRLab.
Notas
[1] La NSF ha financiado recientemente AEON+, a través de una subvención liderada por Las Cumbres, con el fin de ampliar la infraestructura de las instalaciones de AEON a otros telescopios y a todo el espectro de longitudes de onda.
[2] Los espectros de SOAR se procesan con el SOAR Goodman Live Pipeline. Los datos de DECam y del Observatorio Las Cumbres se procesan con sus respectivos pipelines de procesamiento de imágenes.
[3] Para llevar a cabo las observaciones, Gemini utilizó una versión en desarrollo de su futuro sistema de observación, la Gemini Program Platform.
Ecosistema de seguimiento de NOIRLab de NSF
Primeras observaciones de seguimiento de NOIRLab-Rubin
Sala de control durante las primeras observaciones de seguimiento de NOIRLab-Rubin
Sala de control durante los primeros seguimientos de NOIRLab-Rubin
Sala de control durante las primeras observaciones de seguimiento de NOIRLab-Rubin
Un manto de luz
Cerro Pachón
El Sol como un aliado
El Observatorio Las Cumbres y su búsqueda global
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