Astronomia | Telescopi Joan Oró

Telescopi Joan Oró

Recerca

El TJO és un telescopi astronòmic multipropòsit i, com a tal, duu a terme una gran varietat d’observacions relacionades amb diferents casos científics. Donada la seva mida, la principal aplicació del TJO són les observacions astronòmiques de domini temporal, on l’alta cadència o la continuïtat siguin requisits.

El seu principal avantatge és la flexibilitat dels modes d’operació, que permet el monitoratge d’objectes durants llargs períodes de temps, com també la ràpida capacitat de reacció, potencialment de menys d’un minut.

Donades aquestes característiques, els casos científics del TJO inclouen:

• Recerca d’exoplanetes (seguiment de planetes coneguts amb trànsits o cerques seleccionades d’objectes individuals).
• Binàries eclipsants (per entendre l’estructura i característiques de les estrelles).
• Variables pulsants (per estudiar els interiors estel·lars).
• Estrelles variables evolucionades (gegants i supergegants).
• Activitat estel·lar (per comprendre el sistema de dinamo magnètica i caracteritzar el comportament dels fenòmens d’activitat).
• Variabilitat de nuclis galàctics actius (relacionats amb fenòmens d’acreció i ejecció de matèria).
• Objectes del Sistema Solar (seguiment d’asteroides, NEOs o cometes).
• Supernoves (amb la capacitat d’observar-les des dels primers moments).
• Binàries de raigs X (variabilitat rotacional, fenòmens d’acreció i corbes de velocitat radial).
• Noves (podent aconseguir dades des de l’inici).
• Contrapartides òptiques d’explosions de raigs gamma (GRBs).
• Qualsevol fenomen astronòmic transitori en general.

Els casos científics esmentats requereixen d’una flexibilitat considerable en la planificació de les nits, que permet al sistema reaccionar ràpidament a les alertes d’observacions de GRBs, supernoves, o altres fenòmens similars. La participació en xarxes de telescopis robòtics implica la capacitat de fer observacions continuades. De manera similar, el TJO pot ser utilitzat com a instrument de suport per missions espacials o altres telescopis terrestres que requereixin mesures astromètriques o fotomètriques. El TJO ofereix temps obert a la comunitat astronòmica a través de propostes competitives revisades per un comité d’assignació de temps.

Telescopi Joan Oró

Instrumentació

El TJO està equipat amb dos instruments: una càmera d’imatge (LAIA) i un espectrògraf de resolució mitja (ARES), descrits a continuació. També disposa d’una segona càmera d’imatge (MEIA2) com a càmera de substitució.

LAIA

L’instrument LAIA (Large Area Imager for Astronomy) és la càmera d’imatge òptica del TJO, operativa des de desembre del 2018. Consisteix en dos components: la càmera CCD i la roda de filtres.

Vinyeteig

LAIA està dissenyat per tal de cobrir el camp sencer del pla focal del TJO. Amb els seus 4096 × 4096 píxels, LAIA pot cobrir un camp de 27,3 × 27,3 minuts d’arc. D’altra banda, el pla focal cobreix un camp circular de 30 minuts d’arc. Això causa que els extrems de les imatges de LAIA estiguin vinyetejats. Addicionalment, el mirall pick-off d’ARES també s’aprecia al camp de visió de LAIA amb un vinyeteig a l’extrem nord del camp. Com a resultat, les imatges de LAIA seran similars a la que es mostra a la imtage.

Procediment de calibratge estàndard

El sistema de control del TJO està dissenyat per tal d’executar periòdicament l’adquisició d’imatges de calibratge, incloent bias, darks i flats:

R Bias: Es prenen habitualment en múltiples de 5 abans de l’inici i al final de cada nit. S’entreguen als observadors un mínim de 10 imatges bias.

R Darks: S’obtenen just abans o després de les imatges bias. El temps d’exposició de les imatges dark correspondrà al màxim temps d’exposició de les imatges de ciència de la nit.

R Flats de cel: Es prenen de manera rutinària a l’inici i final de la nit amb les condicions d’il·luminació del cel adequades. Quan les condicions del cel no ho permeten, es proporcionen als observadors les imatges flats més recents disponibles.

ARES

L’instrument ARES (Astronomical mid-REsolution Spectrograph) és una espectrògraf de fibres instal·lat en una sala pròpia a la planta baixa de l’edifici del TJO. ARES permet l’observació d’estrelles brillants amb una resolució R=12000 en dues finestres espectrals centrades a 512 nm i 656 nm. 

ARES està dissenyat per Fractal SLNE. Permet realitzar espectroscòpia de resolució mitja amb les següents característiques:

VPHs

El sistema de dispersió de l’espectrògraf ARES es composa de dues VPHs desenvolupades per Wasatch Photonics, fet que proporciona les dues finestres espectrals i manté una alta transmissivitat. Ambdues VPHs es troben muntades en un carril (preparat per allotjar-ne 3) que permet un canvi ràpid entre elles.

Espectres amb calibratge simultani

A sota es mostren dos exemples, un d’ells mostrant les dues fibres de cel il·luminades, i l’altre amb una estrella centrada en una fibra de cel i un arc de calibratge simultani.

Procediment de calibratge estàndard

A banda del calibratge de l’espectre obtingut de forma simultània a les imatges, el sistema del control del TJO està dissenyat per obtenir de forma periòdica les imatges de calibratge, incloent bias, darks i flats espectroscòpics:

R Bias: Es prenen habitualment en múltiples de 5 abans de l’inici i al final de cada nit. S’entreguen als observadors un mínim de 10 imatges bias.

R Darks: S’obtenen just abans o després de les imatges bias. El temps d’exposició de les imatges dark correspondrà al màxim temps d’exposició de les imatges de ciència de la nit.

R Flats espectroscòpics: L’estratègia de calibratge òptima per a ARES es troba encara en avaluació. L’objectiu principal dels flats espectrocòpics és traçar la posició de l’espectre i corregir la resposta intra-pixel. Per això, es poden estudiar 4 opcions: il·luminació directa de la CCD, flats de cúpula, il·luminació de les fibres amb LEDs, i estrelles estàndard. La solució que proporcioni el resultat òptim s’utilitzarà per a les imatges d’espectres entregades als observadors.