Cámara TolTEC, una ventana al universo desde Puebla

Por Dalia Patiño González

Tonantzintla, Puebla. 11 de agosto de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Con recursos del programa Fronteras de la Ciencia del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), un equipo de 26 científicos mexicanos iniciará pruebas de ingeniería y afinamiento de la cámara TolTEC, un instrumento astronómico de última generación que será acoplado al Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), multiplicará la capacidad de cartografiado entre 20 y 100 veces y permitirá obtener imágenes más profundas del universo y detectar objetos mucho más débiles en el cielo milimétrico.

La cámara TolTEC es un proyecto desarrollado por la Universidad de Massachusetts Amherst (UMass) en conjunto con el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), las universidades Estatal de Arizona, del Noroeste, de Michigan y de Wisconsin, el National Institute of Standards and Technology de Estados Unidos y la Universidad de Cardiff en Gales, Gran Bretaña.

Doctora Itziara Aretxaga.En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, la directora científica del proyecto, responsable de coordinar a los equipos científicos de los tres países, la doctora Itziar Aretxaga, aclaró que el financiamiento obtenido —tres millones de pesos— servirá para los trabajos que realiza principalmente el equipo de científicos mexicanos ya que cada país tiene su propio esquema de financiamiento.

Otra manera de ver el universo

TolTEC es un instrumento de nueva generación y se espera sea la cámara más rápida que estará acoplada a un telescopio milimétrico, que en este caso será el GTM, ubicado en el volcán Sierra Negra de Puebla y considerado uno de los mejores telescopios en su tipo a nivel internacional.

La doctora Itziar Aretxaga recordó que el GTM con su actual cámara AzTEC ha dado resultados muy importantes; sin embargo, consideró que de no renovarse los instrumentos del GTM, se corre el riesgo de caer de la vanguardia.

“Colocar la cámara TolTEC significa romper una barrera inexplorada porque permitirá cubrir parte del cielo extragaláctico que ahora no es accesible, incluso con otros telescopios. Esto nos entusiasma porque TolTEC no será el único instrumento de segunda generación que llegue, porque existen otros que ya están aprobados y abrirán nuevas ventanas del universo, así que el GTM con sus 50 metros de diámetro que se completan este año, y con una nueva generación de instrumentos, representa un salto tecnológico importante y no habrá competencia en muchos aspectos cuando lo compares con otros telescopios, incluso con nuevas tecnologías”.

La doctora Aretxaga añadió que la actual capacidad de imagen del GTM es comparable con telescopios más pequeños, pero que cuentan con cámaras novedosas; esto debido a que la tecnología con la cámara AzTEC estaba comprometida desde hace más de 10 años, tiempo en el que ha brindado buenos resultados, que se reflejan en al menos 50 publicaciones por parte de científicos del INAOE.

En el caso de la cámara TolTEC, la investigadora refirió que además de hacer imágenes a tres bandas y realizar exploraciones ultraprofundas para la localización de galaxias en el universo, también facilitará, gracias a su capacidad polarimétrica, el estudio de los campos magnéticos, además de reflexiones de polvo, entre otras investigaciones.

Antes de la implementación

El proyecto de TolTEC, financiado también por la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF, por las siglas en inglés de National Science Foundation), verá concluida su construcción a finales de 2018 y se estima que una vez que esté funcionando produzca alrededor de un terabyte (TB) de información por día, de ahí la importancia de que el equipo científico tenga programado no solo el diseño y construcción de este instrumento, sino también su aprovechamiento científico en cuanto a producción y análisis de datos.

La doctora Itziar Aretxaga explicó que del GTM no llegan necesariamente imágenes como tal, sino una serie temporal de datos por cada uno de los detectores. En el caso de TolTEC, se contará con siete mil detectores, y por cada uno se obtendrá un gráfico en el que se verá la variación de la radiancia que está adquiriendo a lo largo del tiempo y a partir de esta información es como se realizará una reconstrucción de la imagen.

“Antes de que la cámara llegue al GTM hay mucho trabajo. Tenemos que hacer las herramientas de la reconstrucción de imágenes y su análisis para la explotación científica. Hay que saber en qué campos se harán los mapas panorámicos y analizar datos astronómicos, no en bandas milimétricas, pero sí complementarios; también se necesitan simulaciones sobre los datos que vamos a obtener para asegurarnos que la estrategia de imagen es óptima, lo que significa una explotación de los modelos teóricos para que la interpretación de datos sea más fácil. Todo eso antes de que se obtengan los datos, pues de lo contrario perderíamos tiempo en la explotación de los censos, que además serán públicos”.

Gran capacidad de almacenamiento 

Debido a la gran cantidad de datos que se espera obtener, parte del recurso obtenido del programa de fronteras de la ciencia será destinado a la adquisición de una máquina o núcleo nuevo que permitirá el tratamiento de la información que genere TolTEC, es decir, se hará la adquisición de un rack de almacenamiento y una serie de CPU (Unidad Central de Procesamiento) para guardar y procesar los datos.

 “La visión es que en el futuro podamos ampliar esta máquina para todo el volumen de datos. Por su parte, en Estados Unidos también existe una máquina que ya está cotizada y tendrá la capacidad para hacer el procesamiento de todo el volumen de datos. En el caso de México, eran necesarias nuestras propias herramientas de investigación para poder contribuir en este proyecto, por eso la necesidad de contar con este recurso”, concluyó la doctora Itziar Aretxaga.

 

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