Observatorio de Cerro Murphy

El Observatorio Cerro Murphy (en español: Observatorio Cerro Murphy, OCM; en polaco: Obserwatorium Cerro Murphy , OCM; en alemán: Observatorium Cerro Murphy, OCM; el nombre completo desde 2023 es Rolf Chini Cerro Murphy Observatory ) es un proyecto astrofísico internacional alojado por el Observatorio Paranal de ESO y operado por el Centro Astronómico Nicolás Copérnico de la Academia de Ciencias de Polonia . El observatorio está ubicado en el Cerro Murphy, que es un cerro ubicado a 1 kilómetro (0,62 millas) al suroeste y 230 metros (750 pies) por debajo de la cumbre del Cerro Armazones , una montaña en la Región de Antofagasta de Chile , 120 km (75 mi) al sur de Antofagasta . ^[1] El OCM está ubicado a 2.817 m (9.242 pies) de altitud y actualmente alberga 5 telescopios, cuyos diámetros varían entre 0,3 y 1,5 m (1 y 5 pies).

El observatorio fue fundado en 2005 y fue propiedad y operado conjuntamente por la Universidad del Ruhr de Bochum (RUB) y la Universidad Católica del Norte (UCN) hasta 2020, cuando fue transferido al Centro Astronómico Nicolás Copérnico de la Academia Polaca de Ciencias (CAMK), y ahora está dirigido por el Proyecto Araucaria . El telescopio polaco más grande, con un espejo de 2,5 m de diámetro (8,2 pies), está siendo construido actualmente por Astro Systeme Austria (ASA) y comenzará a operar en OCM en 2026.

Otros tres observatorios cercanos son: el Observatorio Paranal operado por el Observatorio Europeo Austral (ESO), el Extremely Large Telescope de ESO (actualmente en construcción) y el telescopio de rayos gamma Cherenkov Telescope Array (también en construcción, alojado por ESO).

El terreno para el observatorio fue donado a la UCN por el gobierno chileno y fue protegido por ley para investigación científica exclusiva, asegurando que las observaciones astronómicas no se vean afectadas por posibles actividades mineras futuras. Inicialmente se consideró la cumbre del Cerro Armazones como el futuro sitio del observatorio, pero luego de las mediciones de la velocidad del viento, se tomó la decisión de instalarse en un cerro un poco más bajo, que no es tan azotado por el viento. Este cerro fue bautizado como Cerro Murphy en reconocimiento al apoyo del Prof. Miguel Murphy de la UCN. ^[2]

La creación y el desarrollo del observatorio se atribuyen al profesor Rolf Chini de la Universidad del Ruhr en Bochum , quien ha supervisado y participado en todos los trabajos del observatorio (desde la colocación de los cimientos para las salas de telescopios y el edificio principal, hasta la creación de la red informática y el software para controlar los telescopios, pasando por la realización de proyectos científicos) desde el principio hasta el día de hoy.

La construcción del observatorio de Cerro Murphy comenzó en 2005 con la excavación de la cima del cerro para crear una pequeña meseta plana. Originalmente, el observatorio fue diseñado para albergar tres telescopios: un telescopio hexápodo (HPT) de 1,5 metros (59 pulgadas) y dos telescopios auxiliares más pequeños. El HPT se instaló en 2006 y, poco después, el 28 de septiembre de 2006, tuvo lugar la inauguración oficial del observatorio, inicialmente llamado Observatorio Cerro Armazones (OCA), en presencia del Embajador de Alemania en Chile, el presidente de la Sociedad Astronómica de Chile, los rectores de la UCN y la RUB, varias autoridades de ambas universidades y numerosos colegas de ESO , CTIO y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

En 2010, en el marco de un proyecto europeo ESO (EVALSO), se conectó el Cerro Murphy al Observatorio Paranal mediante una fibra de vidrio de 1 Gbps. Esta innovación permitió el control remoto de los telescopios desde Bochum y proporcionó una rápida transferencia de datos desde Chile a Alemania (60 GB por noche). Hasta ese momento, los observadores debían llevar sus datos a casa en discos duros en su equipaje de mano.

El 26 de abril de 2010, el Consejo de ESO seleccionó a Cerro Armazones como el sitio para el ELT planificado. ^[3] En octubre de 2011, se firmó un acuerdo entre ESO y el gobierno chileno que incluye la donación de 189 km2 de tierra alrededor de Cerro Armazones para la instalación del E-ELT, así como una concesión por 50 años relacionada con el área circundante. ^[4] Como resultado involuntario de este acuerdo, el OCA se convirtió en un proyecto de telescopio alojado en el terreno de ESO.

En 2017, el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) propuso instalar un telescopio refractor robótico Zeiss de 30 cm para apoyar la misión satelital PLATO. Este telescopio robótico reemplazaría al HPT, que en 2017 había acumulado varios problemas técnicos y no podía repararse debido a la falta de piezas de repuesto. En 2019, el telescopio robótico de Potsdam se instaló en el observatorio.

También en 2017 se firmó un acuerdo entre la Universidad del Ruhr en Bochum (RUB) y el Centro Astronómico Nicolás Copérnico de la Academia Polaca de Ciencias (CAMK) para el "uso del tiempo de observación en el telescopio infrarrojo de 0,8 m (IRIS)" por parte del Proyecto Araucaria , dirigido por el Prof. Dr. Habil. Grzegorz Pietrzyński. Esto marcó el punto de partida de una fructífera colaboración entre las dos instituciones, que finalmente condujo a la transferencia de OCA a CAMK. El contrato final entre ESO, CAMK y RUB se firmó el 17 de enero de 2020.

Entre 2020 y 2023, el observatorio fue renovado y ampliado: se construyeron tres nuevos telescopios y se desmantelaron los antiguos. Esta enorme iniciativa científica y técnica fue posible gracias al generoso apoyo financiero del Ministerio de Educación y Ciencia de Polonia y a la subvención científica europea ERC Synergy, otorgada al profesor Pietrzyński. Este apoyo financiero facilita la construcción de un telescopio de 2,5 m, que será el telescopio polaco más grande jamás construido. Hasta ahora, se ha erigido el pilar del telescopio, mientras que las siguientes fases de construcción están previstas para 2024-2026.

El 28 de noviembre de 2023 se inauguró el renovado observatorio, ocasión en la que se anunció el cambio de nombre del observatorio, que pasó de ser Observatorio Cerro Armazones (OCA) a Observatorio Rolf Chini Cerro Murphy, abreviado como Observatorio Cerro Murphy (OCM). El cambio de nombre marca un nuevo capítulo en la historia del observatorio, con proyectos científicos relacionados con la calibración de la escala de distancias cósmicas (principal especialidad del Proyecto Araucaria ), y destaca la contribución del profesor Rolf Chini, quien supervisó y participó en todos los trabajos de construcción del observatorio. El cambio de nombre también elimina la ambigüedad con respecto a la ubicación del observatorio; en Chile es habitual que los observatorios lleven el nombre de los cerros en los que se encuentran, y el ELT se está construyendo en la cima del Cerro Armazones.

• El telescopio Janusz Kałużny de 1,5 metros (59 pulgadas) es un telescopio Alt-Az construido por la empresa austriaca ASA, equipado con una cámara profesional Andor iKon-XL 230 4k x 4k. Tiene una cantidad impresionante de filtros (16): Strömgren (ubvy), Hα wide, Hα narrow, Hβ wide, Hβ narrow, Sloan (ugriz) y Johnson-Cousins ​​(BV Ic). También es compatible con un espectrógrafo de alta resolución , BESO (que es un clon del espectrógrafo de alta resolución FEROS de ESO, y tiene un rango de longitud de onda de 3700 Å a 8600 Å, resolución λ/Δλ = 48000).
• El telescopio Zbigniew "Zibi" Kołaczkowski de 0,8 metros (31 pulgadas) es un telescopio Alt-Az construido por la empresa austriaca ASA. En uno de sus 4 focos está montada una cámara profesional Andor iKon-L 936 de 2k x 2k, que garantiza un campo de visión de 17,2' x 17,2'. Una rueda de filtros aloja filtros Sloan (ugriz) y filtros Johnson-Cousins ​​(BV Ic), mientras que la otra tiene un difusor, que permite observar estrellas brillantes sin saturación.
• El telescopio Wojtek Krzemiński de 0,6 metros (24 pulgadas) es un telescopio construido por la empresa austriaca ASA sobre una montura ecuatorial y equipado con una cámara profesional Andor iKon-L 936 de 2k x 2k. La colección de filtros –Strömgren ( ubvy), Hβ wide, Hβ narrow, Johnson-Cousins ​​(BV Ic)– se complementa con un difusor, que permite observar estrellas brillantes sin saturación.
• IRIS (InfraRed Imaging System) es un telescopio de 0,8 metros (31 pulgadas) en una montura Alt-Az con dos focos Nasmyth a los que se puede llegar a través de un tercer espejo móvil controlado por computadora. Fue fundado por RUB, fabricado por Halfmann Teleskoptechnik e instalado en 2010. ^{[5] [6]} IRIS está equipado con una cámara infrarroja de 1k x 1k, donada por el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái; hay varios filtros de banda ancha y estrecha entre 1,1 y 2,5 μm. El sistema óptico proporciona una resolución de 0,74''/píxel y un campo de visión de 13' x 13'; la magnitud límite es K ≈16 mag. Por lo tanto, IRIS supera las capacidades de 2MASS .
• El telescopio refractor robótico Ballistische Messkammern (BMK) de 30 centímetros (12 pulgadas) construido por Carl Zeiss Jena , equipado con una cámara de campo amplio de 10k x 10k, que proporciona un campo de visión de 13,6° x 13,6°. Fue instalado entre 2017 y 2019 por el Instituto Leibniz de Astrofísica en Potsdam con el propósito de observar el Campo Platón Sur (SPF). ^[7]

• El telescopio hexápodo de 1,5 metros (59 pulgadas) recibió su nombre por su inusual montura, que consta de seis puntales de alta precisión que sostienen una plataforma a la que se fija el telescopio. Fue desarrollado y probado por la RUB en Alemania, y trasladado al observatorio en 2006. ^[8] Debido a su diseño peculiar, el HPT no estaba protegido dentro de una cúpula, sino dentro de una pirámide, que se dividiría en mitades, exponiendo el telescopio y permitiendo las observaciones. El manejo del HPT resultó ser extremadamente complejo: seis patas para apuntar y rastrear, seis patas de apoyo para el control en el espejo secundario y 36 actuadores piezoeléctricos para el espejo primario activo; todo esto mantuvo a dos observadores completamente ocupados durante una noche de observación. El HPT fue desmantelado en 2017, ya que había acumulado varios problemas técnicos y no podía repararse debido a la falta de piezas de repuesto.
• El Telescopio de Búsqueda de Exoplanetas de Berlín II (BEST II), de 25 centímetros (9,8 pulgadas), fabricado por Takahashi Seisakusho y propiedad del Instituto de Investigación Planetaria del DLR , ^{[9] [10]} se instaló en noviembre de 2006. BEST II se dedicó a mediciones fotométricas de variaciones de intensidad estelar, su uso principal fue el apoyo terrestre de observación robótica de la misión espacial COROT para buscar planetas extrasolares en tránsito en el hemisferio sur. En el hemisferio norte, BEST I ya había estado trabajando desde 2001.
• El Telescopio de Monitoreo de Bochum (BMT) era un reflector Newton de 41 centímetros (16 pulgadas), ^[11] también conocido como VYSOS 16, porque se utilizó para el Sondeo de Objetos Estelares Jóvenes Variables (VYSOS) en importantes regiones de formación estelar galáctica. Estaba equipado con una cámara CCD de 3k x 2k, con un campo de visión de 41' x 27'. Se instaló en 2006 y se desmanteló en 2020.
• El telescopio gemelo robótico de Bochum (RoBoTT), también conocido como VYSOS 6, era un refractor gemelo, compuesto por dos refractores de 15 centímetros (5,9 pulgadas) fabricados por Takahashi Seisakusho sobre una montura ecuatorial alemana común . ^[12] El primero de los telescopios gemelos se instaló en mayo de 2008 en la sala de telescopios oriental del edificio principal, y funcionó como un solo telescopio hasta agosto de 2010, cuando se instaló un segundo telescopio en la misma montura, transformando el VYSOS 6 en un sistema doble que permitía observaciones simultáneas en dos filtros. Ambos telescopios estaban equipados con cámaras CCD de 4k x 4k que proporcionaban un campo de visión de unos 2,5°. Este refractor gemelo se trasladó a un nuevo edificio en la parte más occidental del observatorio.

En el ASA se está construyendo un nuevo telescopio de 2,5 m, mientras que en el OCM ya se han colocado los cimientos y el pilar del telescopio. Se prevé que las siguientes fases de construcción se realicen entre 2024 y 2026.

También se prevé la construcción del Telescopio de Treinta Milímetros (TMMT), que será el telescopio más pequeño del mundo, equipado con una cámara infrarroja profesional. Su finalidad será observar las estrellas más brillantes del cielo, que son saturadas por telescopios de mayor tamaño.

El observatorio está ubicado en el desierto de Atacama , a unos 120 kilómetros al sur de la ciudad de Antofagasta . Debido a sus duras condiciones atmosféricas, como el aire seco y las precipitaciones extremadamente bajas, el desierto de Atacama es el mejor lugar para observaciones astronómicas en el mundo, brindando más de 330 noches estrelladas por año.

El OCM se construyó sobre una colina, llamada Cerro Murphy, ubicada a 1 kilómetro (0,62 millas) al suroeste y aproximadamente 230 metros (750 pies) por debajo de la cumbre del Cerro Armazones . Tal proximidad al cerro Armazones convierte al OCM en la instalación astronómica más cercana al futuro Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, justo después del Observatorio Paranal , ubicado a 20 km al oeste, donde se realizarán las observaciones del ELT. Debido a su proximidad al ELT, el OCM y Paranal comparten algunas instalaciones, como fibras ópticas para Internet, carreteras, etc. A unos 10 km al sureste de Paranal, hay un sitio de construcción para la parte sur del telescopio de rayos gamma Cherenkov Telescope Array (alojado por ESO).

El OCM encarna la filosofía de un observatorio "verde", comprometiéndose a minimizar su huella ambiental. Por diseño, las instalaciones del OCM se limitaron a un edificio principal con dos salas de telescopios adyacentes y un edificio auxiliar compacto para baterías solares y un generador de emergencia. El edificio principal consta de dos dormitorios con baños, una sala social, una cocina y una sala de control con una sala de computadoras separada; es adecuado para dos observadores que, además de observar, realizan todas las actividades de mantenimiento, incluida la limpieza y la preparación de comidas.

El OCM funciona con paneles solares, ubicados en el techo del edificio principal y en las laderas de la colina. La energía solar se almacena en baterías y se utiliza por la noche para realizar observaciones y, en días nublados, para mantener las funciones esenciales del observatorio, como computadoras y servidores, conectividad a Internet, bomba de agua, calefacción, etc. El OCM también tenía tres turbinas eólicas que aprovechaban los fuertes vientos y proporcionaban una fuente adicional de energía por la noche y en días nublados. En 2023, las turbinas eólicas se reemplazaron por un nuevo conjunto de paneles solares que, junto con los paneles solares existentes, pueden satisfacer las necesidades energéticas del observatorio ampliado.

El Hexapod-Telescope realizó, entre otros proyectos, un estudio espectroscópico de velocidad radial de alta resolución de unas 250 estrellas de tipo O y 540 de tipo B en el sur de la Vía Láctea. Se descubrió que la gran mayoría de las estrellas (>82%) con masas superiores a 16 masas solares forman sistemas binarios cercanos. ^[13]

VYSOS 6 realizó un sondeo multi-época en las bandas r e i del disco galáctico austral con el objetivo principal de encontrar nuevas estrellas de baja masa previas a la secuencia principal y de monitorear sus curvas de luz. Este sondeo produjo curvas de luz para 16 millones de estrellas, incluidas alrededor de 70.000 variables. Sorprendentemente, 62.000 de ellas fueron nuevas detecciones, lo que significa que casi el 90% de los objetos variables en la Vía Láctea eran desconocidos antes de este sondeo. ^[14] Parte de los datos se compilaron en la imagen astronómica más grande jamás vista, que cubre 50 grados cuadrados y consta de 46 mil millones de píxeles con 196 GB (http://gds.astro.rub.de).

VYSOS 6 también se utilizó en un estudio piloto del mapeo de reverberación de AGN fotométrico, mostrando que las observaciones en bandas anchas y estrechas pueden recuperar la línea de emisión de los datos de monitoreo fotométrico siempre que esta línea de emisión contribuya con el 50% al paso de banda. ^[15] Estos resultados prometedores alentaron una campaña de monitoreo del AGN local 3C 120, que resultó en la determinación del tamaño de la región de línea ancha (BRL) y la luminosidad de este AGN. ^[16]

BEST II se utilizó para realizar observaciones fotométricas del campo LRc2 de CoRoT en 2007. A partir de los datos adquiridos que contienen alrededor de 100.000 estrellas, se identificaron 426 nuevas estrellas variables periódicas y el 90% de ellas se encuentran dentro de los segmentos CCD exoplanetarios de CoRoT y pueden ser de mayor interés para programas científicos adicionales de CoRoT. ^[17]

BEST II e IRIS se utilizaron en conjunto para monitorear en los dominios visual e infrarrojo cercano las galaxias Seyfert 1 WPVS48 y PGC 50427 para estudiar las distribuciones de polvo de estos AGN a través del mapeo de reverberación. ^{[18] [19]}

Otros estudios en el infrarrojo cercano realizados con el telescopio IRIS informaron sobre nuevos compañeros visuales de estrellas de tipo solar dentro del 25 pc. ^[20] Más recientemente, las observaciones en el infrarrojo cercano de las estrellas variables RR Lyrae y las Cefeidas tipo II en la Vía Láctea, realizadas con IRIS por los miembros del Proyecto Araucaria , permitieron determinar nuevas relaciones período-luminosidad y período-luminosidad-metalicidad para las estrellas RR Lyrae ^[21] y, por primera vez, relaciones período-luminosidad para las Cefeidas tipo II. ^[22] La relación período-luminosidad es un método canónico para determinar distancias cósmicas a galaxias y cúmulos que albergan estrellas pulsantes, y estos nuevos resultados refinan el método, haciéndolo aún más preciso.

• El Proyecto Araucaria
• Telescopio extremadamente grande
• Listas de telescopios
• Lista de observatorios astronómicos
• Lista de los observatorios astronómicos más altos
• Otros observatorios en Chile:
  • Observatorio Llano de Chajnantor
  • Gran Matriz Milimétrica de Atacama
  • Observatorio Paranal
  • Observatorio de La Silla
  • Observatorio Interamericano de Cerro Tololo

• Sitio web oficial del Observatorio Cerro Murphy
• Sitio web oficial del Proyecto Araucaria
• Centro Astronómico Nicolás Copérnico de la Academia Polaca de Ciencias
• Instituto de Astronomía de la Ruhr-Universität Bochum
• Instituto de Astronomía de la Universidad Católica del Norte