Una cúpula de hielo antártica puede ofrecer las vistas más claras del mundo del cielo nocturno.
Un observatorio en el corazón de la Antártida podría tener las vistas más claras del mundo del cielo nocturno.
Si se construyera un telescopio óptico en una torre de unos pocos pisos de altura en medio de la meseta antártica, podría discernir rasgos celestes de aproximadamente la mitad del tamaño de aquellos típicamente visibles para otros observatorios, los investigadores informan en línea el 29 de julio en Nature.
El observatorio lograría una visión tan nítida mirando por encima de la capa más baja de la atmósfera, conocida como la capa límite, responsable de gran parte del aire ondulante que confunde las imágenes del telescopio.
El grosor de la capa límite de la Tierra varía en todo el mundo. Cerca del ecuador, puede tener cientos de metros de espesor, lo que limita la visión de los mejores telescopios ópticos en lugares como las Islas Canarias y Hawai. Esos telescopios generalmente no pueden distinguir características celestes de menos de 0.6 a 0.8 segundos de arco, el ancho aparente de un cabello humano a unos 20 metros de distancia.
«Pero en la Antártida, la capa límite es realmente delgada», dice Bin Ma, astrónomo de la Academia de Ciencias de China en Beijing, «por lo que es posible colocar un telescopio por encima».
Ma y sus colegas tomaron las primeras mediciones del desenfoque atmosférico nocturno desde el punto más alto de la Antártida Oriental, llamado Domo A. De abril a agosto de 2019, los instrumentos en una torre de 8 metros de altura en la estación de investigación Kunlun de China rastrearon cómo la turbulencia atmosférica de la Tierra luz estelar entrante distorsionada.
Una estación meteorológica cercana también monitoreó las condiciones atmosféricas, como la temperatura y la velocidad del viento. Utilizando estas observaciones, los investigadores caracterizaron la capa límite en el Domo A y su efecto en las observaciones del telescopio.
De abril a agosto de 2019, instrumentos sobre una torre de 8 metros de altura en la estación de investigación Kunlun de China en la Antártida Oriental observaron cómo la atmósfera local distorsionaba la luz de los objetos celestes.
La capa límite tenía, en promedio, unos 14 metros de espesor; como resultado, los sensores de luz en la parte superior de la torre de 8 metros estaban completamente libres de borrosidad de la capa límite solo alrededor de un tercio del tiempo.
Pero cuando estos instrumentos estaban por encima de la capa, la interferencia atmosférica era tan baja que un telescopio podía detectar detalles en el cielo de 0,31 segundos de arco de ancho, en promedio. Las mejores condiciones atmosféricas registradas permitirían que un telescopio vea características tan pequeñas como 0,13 segundos de arco.
«Una décima parte de un segundo de arco es extremadamente buena», dice Marc Sarazin, un físico aplicado en el Observatorio Europeo Austral en Munich que no participó en el trabajo. Esto es «realmente algo que rara vez se logra en Chile o en Mauna Kea» en Hawai.
Los investigadores han encontrado una visibilidad igualmente excelente sobre la capa límite en otro punto de la meseta antártica, conocida como Domo C. Pero la capa límite tiene alrededor de 30 metros de espesor, lo que dificulta la construcción de un observatorio encima. Un telescopio óptico planeado para la construcción de una torre de 15 metros en Kunlun podría aprovechar las vistas estelares del Domo A sobre la capa límite, dice Ma. Tales imágenes nítidas de telescopio podrían ayudar a los astrónomos a estudiar una variedad de objetos celestes, desde cuerpos del sistema solar hasta galaxias distantes.
