La Cámara Schmidt y su archivo de placas
La creación del Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla (Oanton) es un claro ejemplo de la colaboración entre los astrónomos del Observatorio de Harvard, bajo la dirección de Harlow Shapley, y un grupo emergente de jóvenes científicos mexicanos comandados por Luis Enrique Erro, un activo político mexicano y astrónomo aficionado. Esta colaboración se dio en circunstancias muy particulares de la relación entre México y Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial.
Modelo de Agujero Negro Binario en el centro del cuásar OJ287
El Oanton fue inaugurado en febrero de 1942 con la puesta a punto de la cámara Schmidt, un telescopio diseñado para tomar fotografías de amplio campo del cielo. Su sistema óptico, formado por un espejo de 77.4 cm de diámetro y una lente correctora de 66.04 cm tiene una distancia focal de 215.74 cm, que proporciona una escala de placa de 95.6 arcsec/mm. Utilizando placas fotográficas de 20.3 x 20.3 cm, el campo de visión del telescopio es de 5.3º x 5.3º. Al momento de su inauguración, la cámara Schmidt de Tonantzintla fue el segundo telescopio, de su tipo, más grande de América Latina, sólo detrás del telescopio de 60 pulgadas del Observatorio de Córdova, en Argentina. Sin embargo, su diseño más moderno y el hecho de estar ubicada a sólo 19 grados del ecuador, la convirtieron en una de las cámaras más importantes del mundo y fue una herramienta fundamental en el desarrollo de la Astrofísica moderna en México.
Desde una latitud de 19.03º, es posible observar, prácticamente, toda la Vía Láctea, incluyendo las regiones más al sur que no son accesibles a los grandes telescopios del hemisferio norte. Uno de los primeros objetivos del programa científico de este telescopio fue el análisis de la estructura de nuestra galaxia a través del conteo de estrellas y de la clasificación espectral de las estrellas de las regiones de Carina y Crucis.
A partir de 1942, pero fundamentalmente entre 1948 y 1995, este telescopio produjo una extensa colección de imágenes directas (10,446 placas) y espectroscópicas (4,236 placas), estas últimas tomadas a través de un prisma objetivo de 3.96º y 69.85 cm de diámetro. Las placas espectroscópicas tuvieron un significado astrofísico primordial, cubriendo una franja de 10º de todo el disco galáctico, el centro galáctico, los polos galácticos y las regiones de las galaxias M31 y M33.
Desde 1948, bajo la dirección de Guillermo Haro, la cámara Schmidt de Tonantzintla se dedicó al desarrollo de una serie de líneas estratégicas de investigación, entre las cuales podemos señalar la observación de nebulosas planetarias, objetos Herbig-Haro, estrellas T-Tauri, estrellas ráfaga, estrellas jóvenes en la dirección de los polos galácticos, galaxias azules con líneas de emisión, cuásares y la clasificación espectral de estrellas. La mayoría de los resultados científicos, derivados de estas investigaciones, fueron publicados en el Boletín de los Observatorios de Tonantzintla y Tacubaya (1952-1973). El primer artículo publicado por Guillermo Haro fue el resultado de la búsqueda de nebulosas planetarias en la dirección del centro galáctico utilizando el prisma objetivo.
El descubrimiento espectroscópico de numerosas estrellas T-Tauri, estrellas jóvenes que se están moviendo hacia la etapa más larga en la vida de las estrellas (la quema de hidrógeno para producir helio en sus núcleos), motivó el desarrollo de dos líneas de investigación que fueron muy importantes para el Oanton, el estudio de objetos Herbig-Haro (objetos nebulosos excitados por las ondas de choque del gas producido por procesos de formación estelar) y de estrellas ráfaga denominadas estrellas UV Ceti. Esto le permitió a Guillermo Haro proponer un sistema evolutivo para las estrellas jóvenes.
A finales de la década de 1940, Luis Munch, Graciela y Guillermina González tuvieron una destacada participación en el estudio de las estrellas calientes y luminosas en las regiones más al sur de nuestra galaxia, utilizando el prisma objetivo. Este gran trabajo sirvió de complemento a la clasificación espectral de estrellas propuesto por William Wilson Morgan, Phillip C. Keenam y Edith Kellman en el Observatorio de Yerkes.
Alrededor de 1950, Guillermo Haro propuso un nuevo método para la búsqueda de estrellas calientes haciendo exposiciones múltiples en una misma placa astronómica con diferentes filtros. Con esta técnica Braulio Iriarte y Enrique Chavira descubrieron más de 2 mil estrellas calientes en la dirección de los polos galácticos, un número muy superior a las 63 conocidas hasta ese momento. En este mismo material fotográfico, Haro descubrió 44 galaxias azules, entre las cuales había varios cuásares.
El valor fundamental de estas observaciones fue reconocido, el 22 de febrero de 2015, por la Unesco; la colección de placas astronómicas de la cámara Schmidt del Oanton fue inscrita en el Registro Memoria del Mundo de México, un programa creado para preservar la herencia documental del mundo.
Nuevos proyectos observacionales para un telescopio histórico
La contaminación lumínica alrededor de Tonantzintla y la baja eficiencia de la placa fotográfica como detector astronómico motivaron la suspensión de las observaciones con la cámara Schmidt con la llegada del nuevo milenio.
Entonces, bajo la dirección de Octavio Cardona y Alejandro Cornejo se diseñó una lente aplanadora de campo, de 190 mm de diámetro, que reduce considerablemente el campo de visión del telescopio y se instaló un detector electrónico ST8, que con 1530 x 1020 pixeles de 9 micras de tamaño produce un campo de visión de 22.2 x 14.8 minutos de arco. Estos detectores tienen una eficiencia muy alta que permite reducir los tiempos de exposición y disminuir los efectos de la contaminación lumínica en las observaciones astronómicas. Desde 2015 la cámara Schmidt cuenta con un sistema óptico renovado y un nuevo sistema de adquisición de imágenes que ha permitido insertar nuevamente a este histórico telescopio en el mundo de las observaciones astronómicas profesionales.
Recientemente el telescopio participó en una campaña internacional de monitoreo fotométrico del cuásar OJ287. Junto con más de 40 observatorios astronómicos, las observaciones realizadas con la cámara Schmidt permitieron comprobar que el modelo propuesto de un Agujero Negro Binario en el centro de esta galaxia funciona ya que se pudo observar el destello de luz que había sido predicho para diciembre de 2015. Estos resultados fueron publicados en dos artículos científicos y nos enorgullece ver nuevamente el nombre de nuestra querida cámara Schmidt, después de casi 20 años, entre los telescopios que participaron en las observaciones astronómicas.
En la actualidad, la cámara Schmidt es un telescopio dedicado casi de tiempo completo a la observación de Asteroides Cercanos a la Tierra (NEOs por sus siglas en inglés), objetos del Cinturón Principal de Asteroides que han sido desviados hacia el interior del Sistema Solar y que pueden pasar a distancias tan cortas de la Tierra como 0.3 Unidades Astronómicas; unos 45 millones de kilómetros o 120 veces la distancia promedio Tierra – Luna.
Hoy en día se reconoce la peligrosidad de estos objetos por las probabilidades que tienen de producir un choque con nuestro planeta. Las observaciones que se realizan con la cámara Schmidt tienen dos objetivos fundamentales: realizar mediciones astrométricas de las posiciones de los NEOs, que permitan determinar parámetros orbitales precisos, y observaciones fotométricas, que sirvan para determinar sus propiedades físicas como período de rotación, inclinación del eje de rotación, formas y tamaños.
Conocer las órbitas de estos objetos es indispensable para calcular la probabilidad de impacto de un NEO con la Tierra y determinar sus propiedades físicas es necesario para establecer la amenaza real de una probable colisión, lo que implicaría poder diseñar una misión espacial que sea capaz de eliminar la amenaza o establecer planes de mitigación de daños efectivos en el caso de que la colisión sea inevitable. La cámara Schmidt está de vuelta.
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