ACEAP Chile

22 de septiembre 2024
Estoy muy emocionado y entusiasmado porque he sido seleccionado para el Programa de Embajadores Educadores de Astronomía en Chile ACEAP 2025 (formaré parte de un equipo de 10 embajadores, principalmente de Estados Unidos).

Aquí estamos los 10 embajadores seleccionados, grupo 2024 para el  ACEAP 2025. https://www.astroambassadors.com/2024-ambassadors/

Los embajadores seleccionados asistirán a una serie de reuniones virtuales y recibirán formación en línea para prepararse para la expedición de nueve días a Chile en el verano de 2025. El viaje de nueve días de la expedición incluye una visita tras los bastidores de las instalaciones de ALMA, CTIO, Gemini en el desierto de Atacama, así como visitas a observatorios de comunidades turísticas más pequeñas. Estas visitas incluirán conversaciones con el personal del observatorio sobre el trabajo científico y de ingeniería, y orientación sobre el acceso a los archivos de datos del observatorio para investigación y otros fines. Además, los embajadores tendrán la oportunidad de conocer la cultura chilena y la emergente industria del astroturismo. Si el tiempo lo permite, se ofrecerán oportunidades de observación nocturna.

El Programa de Embajadores Educadores de Astronomía en Chile (ACEAP) es una colaboración entre Associated Universities Inc. (AUI) y la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), y los observatorios que gestionan en Chile, incluyendo el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) y el Observatorio Gemini-Sur, que ahora forman parte del nuevo Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF (NOIRLab en Español de la NSF), y el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) y el Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (Observatorio ALMA), y cuenta con el apoyo de la National Science Foundation (NSF). El Programa trae astrónomos aficionados, personal de planetarios y educadores de astronomía formal e informal K-16 a instalaciones astronómicas estadounidenses en Chile. Durante su estancia en estas instalaciones, los Embajadores ACEAP recibirán una amplia formación sobre los instrumentos, la ciencia, los productos de datos y la comunicación de conceptos de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM). A su regreso, los embajadores compartirán sus experiencias y los recursos del observatorio con escuelas y grupos comunitarios de Estados Unidos y el extranjero.

Los objetivos principales son:

- Informar a los astrónomos aficionados, al personal de planetarios y a los educadores de astronomía de colegios y universidades sobre las instalaciones astronómicas en Chile, la naturaleza del trabajo que están realizando los científicos e ingenieros en las instalaciones y cómo pueden acceder y utilizar los datos que se están recopilando y otros recursos de estos observatorios.

- Crear un grupo base de individuos (Embajadores) que difundan ampliamente la información y los recursos de AUI, AURA, ALMA, NOIRLab y NRAO al público en general y a los estudiantes de secundaria y universitarios.

Gracias a Yasmin Catricheo Villagran de Associated Universities Inc. (AUI) en Washington D.C. como Especialista Senior en Educación STEM.

Associated Universities Inc. (AUI) es una corporación de gestión de la investigación que construye y opera instalaciones para la comunidad investigadora.

Las instituciones miembros de la corporación son Columbia, Cornell, Harvard, Johns Hopkins, Massachusetts Institute of Technology, UPennsylvania, Princeton, URochester y Yale.

La Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) es un consorcio de universidades y otras instituciones que gestiona observatorios y telescopios astronómicos.

Fundada en 1957, con el impulso de la National Science Foundation (NSF), AURA fue constituida por un grupo de siete universidades estadounidenses: California, Chicago, Harvard, Indiana, Michigan, Ohio State y Wisconsin. En la actualidad, AURA cuenta con 47 instituciones miembros en Estados Unidos y 3 miembros internacionales afiliados.

Desde que los primeros humanos levantaron la vista hacia el cielo nocturno, hemos sentido una profunda curiosidad por las estrellas y los misterios que esconden. Esa fascinación ancestral es hoy el motor de una de las empresas científicas más ambiciosas de la historia. Sin embargo, la astronomía moderna es mucho más que apuntar un telescopio al cielo; es una sinfonía de ingeniería de vanguardia, colaboración internacional y una búsqueda incesante de respuestas a las preguntas más fundamentales sobre nuestro lugar en el universo.

En el corazón de esta búsqueda se encuentra un lugar inesperado: el desierto de Chile. Este país se ha convertido en el epicentro mundial de la observación astronómica, y se espera que para el año 2040 albergue el 80% de los observatorios del planeta. Acompáñanos a descubrir por qué y a desvelar algunas de las revelaciones más sorprendentes que estos centinelas del cosmos nos han entregado.

Por qué Chile es la capital astronómica del planeta

La elección del desierto chileno como sede de estas inversiones multimillonarias no es una coincidencia, sino el resultado de una combinación casi perfecta de condiciones geográficas y atmosféricas. Para que un observatorio rinda frutos, necesita el mejor lienzo posible, y Chile lo ofrece. Basado en la experiencia de astrónomos y expertos, estas son las razones clave:

• Noches despejadas: Chile ofrece aproximadamente 330 noches despejadas al año, una cifra difícil de igualar en cualquier otro lugar del mundo.

• Cielos oscuros: La baja densidad de población y la geografía aislada garantizan una contaminación lumínica mínima, permitiendo observar los objetos más débiles del universo.

• Atmósfera estable: La corriente antártica fría que fluye a lo largo de la costa estabiliza la atmósfera, reduciendo la turbulencia que distorsiona la luz de las estrellas.

• Aire seco: La bajísima humedad es crucial no solo para las longitudes de onda visibles, sino especialmente para la radioastronomía, ya que el vapor de agua absorbe las ondas milimétricas y submilimétricas que telescopios como ALMA necesitan captar.

• Factores prácticos: A estas condiciones naturales se suman los bajos costos de mano de obra y materiales, una excelente infraestructura de acceso y una estabilidad gubernamental que da seguridad a inversiones que se cuentan en miles de millones de dólares.

Esta confluencia de factores convierte al árido paisaje chileno en la ventana más clara y codiciada de la Tierra para asomarse al universo.

Los telescopios son herramientas especializadas, no cámaras gigantes

La idea de que todos los grandes telescopios hacen lo mismo —tomar "fotos bonitas" del espacio— es un mito.

En realidad, cada observatorio es una herramienta de alta precisión con una misión única y especializada. Pensar que todos sirven para lo mismo sería como creer que un microscopio y una máquina de resonancia magnética cumplen la misma función en un hospital. A escala cósmica, los telescopios de Chile son un conjunto de instrumentos de diagnóstico con propósitos muy diferentes:

• Observatorio Vera C. Rubin: Es el "cazador de fenómenostransitorios". Su misión no es observar un objeto durante mucho tiempo, sino escanear todo el cielo austral cada pocas noches, 825 veces en 10 años. Con su cámara de 3,2 gigapíxeles y un campo de visión gigantesco (equivalente a 40 lunas llenas), está diseñado para detectar cualquier cosa que cambie o se mueva: asteroides, cometas, supernovas y objetos cercanos a la Tierra.

• Observatorio Gemini Sur: Es el especialista en "inmersiones profundas". Mientras Rubin encuentra un evento interesante, Gemini puede apuntar rápidamente hacia él para obtener imágenes de altísima resolución y analizarlo en detalle. Desempeña un papel crucial en las observaciones de seguimiento rápido de eventos de ondas gravitacionales y otros fenómenos transitorios. Investiga exoplanetas, agujeros negros y la formación de galaxias. Formó parte de la colaboración EHT

• ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array): Este no es un telescopio óptico, sino un radiotelescopio que ve el universo en longitudes de onda de radio. ALMA puede observar el gas frío y el polvo cósmico, siendo el primero en obtener imágenes claras de discos protoplanetarios donde se forman nuevos mundos. También puede detectar la química compleja en galaxias lejanas, incluyendo la presencia de moléculas de agua. Fue una pieza clave en la colaboración del Event Horizon Telescope que capturó la primera imagen de un agujero negro.

Esta especialización permite a los astrónomos tener una visión completa, combinando la vigilancia de campo amplio de Rubin, el zoom de alta resolución de Gemini y la visión química de ALMA para desentrañar los secretos del cosmos.

Los espejos de los telescopios están "vivos" para corregir las imágenes

Las estrellas titilan no por su naturaleza, sino por la nuestra: nuestra atmósfera distorsiona su luz.

Imaginar la luz de una estrella viajando a través de la atmósfera es como mirar un guijarro en el fondo de una piscina con ondas en la superficie: la imagen se deforma. Para combatir este problema fundamental, los ingenieros han desarrollado tecnologías asombrosas que permiten a los espejos de los telescopios "cancelar" activamente estas distorsiones.

• Óptica Adaptativa (Gemini Sur): Esta técnica corrige las distorsiones rápidas y turbulentas de la atmósfera en tiempo real, perfecta para observaciones de campo estrecho y alta resolución. Gemini Sur dispara un láser de sodio hacia el cielo para crear una "estrella artificial". Un sensor mide cómo la atmósfera deforma la luz de esa estrella guía y una computadora calcula la corrección necesaria. Instantáneamente, 120 actuadores empujan y tiran de la parte posterior del espejo principal, deformándolo sutilmente para anular la distorsión. Este sistema mejora la resolución de 260 miliarcosegundos a unos increíbles 60 miliarcosegundos, logrando una nitidez cercana a la del espacio.

• Óptica Activa (Observatorio Vera C. Rubin): El campo de visión de Rubin es 1,200 veces mayor que el de Gemini, lo que hace impracticable la óptica adaptativa, ya que la turbulencia varía en cada línea de visión. En su lugar, utiliza la óptica activa. Esta tecnología no corrige la atmósfera, sino las deformaciones lentas que sufre el propio espejo debido a la gravedad, los cambios de temperatura o el estrés mecánico a medida que el telescopio se mueve. Su objetivo es mantener la forma perfecta del espejo durante largos periodos, garantizando que las imágenes de campo amplio sean siempre nítidas.

Estas tecnologías representan una hazaña de la ingeniería que nos permite tener una visión casi perfecta del universo sin tener que salir de nuestro planeta.

El Universo invisible es más grande y extraño de lo que pensamos

Lo que vemos con nuestros ojos —estrellas, planetas y galaxias— es sólo la punta del iceberg cósmico.

Una de las revelaciones más impactantes de la astronomía moderna, confirmada por observaciones en telescopios como el Víctor M. Blanco en Chile, es la inmensidad de la materia oscura. Por ejemplo, mientras que el disco visible de nuestra galaxia, la Vía Láctea, mide unos 100.000 años luz de diámetro, su halo de materia oscura se extiende por casi 900.000 años luz. Somos una pequeña isla de luz en un océano invisible de materia.

Este descubrimiento ha redefinido incluso qué es una galaxia. Los astrónomos han encontrado colecciones de apenas mil estrellas que, a primera vista, parecen simples cúmulos estelares. Sin embargo, se clasifican como "galaxias enanas ultra débiles" por una razón fundamental: tienen materia oscura. Los cúmulos estelares, en cambio, no. La materia oscura es el verdadero andamiaje gravitacional del universo.

Estos hallazgos nos recuerdan que el 95% del universo está compuesto de materia y energía oscuras, sustancias que no podemos ver y que apenas comenzamos a comprender. Lo que llamamos "universo" es, en su mayor parte, invisible para nosotros.

La astronomía impulsa la tecnología en tu vida diaria

¿Por qué invertir miles de millones en observar galaxias lejanas? La respuesta está en los avances tecnológicos que usas todos los días.

La investigación fundamental, aquella que busca conocimiento por el simple hecho de saber, es uno de los mayores motores de innovación. La necesidad de resolver los desafíos técnicos de la astronomía ha generado tecnologías que han transformado nuestra sociedad.

• Las imágenes médicas como las tomografías (TAC) y las resonancias magnéticas (MRI) nacieron de la técnica de síntesis de apertura, desarrollada por radioastrónomos para combinar las señales de múltiples antenas (como en ALMA) y crear una imagen detallada.

• Las cámaras digitales son un resultado directo de la exploración espacial. Antes, un satélite tenía que tomar fotos y expulsar un carrete de película para que fuera revelado en la Tierra. La necesidad de obtener imágenes instantáneas y digitales impulsó el desarrollo de los sensores que hoy llevamos en nuestros bolsillos.

• El GPS de tu teléfono funciona gracias a una cadena de conocimiento cósmico. Requiere relojes atómicos de una precisión extrema, lo cual solo es posible si se corrige la distorsión del tiempo predicha por la relatividad de Einstein. ¿Y cómo calibramos esos relojes? Usando las señales increíblemente regulares de los púlsares y la posición de cuásares lejanos.

• La ciencia de datos (Big Data) y el aprendizaje automático (Machine Learning) han sido impulsados por la necesidad de gestionar los petabytes de información que generan telescopios como ALMA y Rubin, creando algoritmos que hoy se usan en finanzas, ciberseguridad y salud.

• Desde la física necesaria para entender la fusión en el núcleo de las estrellas surgió la mecánica cuántica, la teoría que condujo directamente a la invención del transistor y los circuitos integrados, la base de todas las computadoras modernas.

Como nos recuerda la historia de la ciencia, las ideas que hoy parecen abstractas pueden ser la base de la tecnología del mañana.

Mirando hacia el futuro cósmico

La astronomía moderna es una fuente de asombro no solo por los exoplanetas o los agujeros negros que descubre, sino por la increíble ingenuidad humana que la hace posible. Proyectos como ALMA, una colaboración internacional entre Europa, Estados Unidos, Japón, Canadá y otros países, demuestran lo que podemos lograr cuando trabajamos juntos para responder las preguntas más grandes. Desde los desiertos de Chile, la humanidad está construyendo un nuevo mapa del cosmos, revelando maravillas que superan nuestra imaginación.

Continuará...