GOTO (conjunto de telescopios)

El Observador Óptico Transitorio de Ondas Gravitacionales ( GOTO ) es un conjunto de telescopios ópticos robóticos optimizados para el descubrimiento de contrapartes ópticas de eventos de ondas gravitacionales ^{[ 1 ]} y otras señales multimensajero . El conjunto consta de una red de sistemas de telescopios, cada uno compuesto por ocho telescopios de 0,4 m montados en una sola estructura . ^{[ 2 ]}

A mayo de 2023, la red consta de dos emplazamientos, cada uno con dos sistemas. GOTO-N (Norte) ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM) en la isla de La Palma , España ^{[ 3 ]} y GOTO-S (Sur) ubicado en el Observatorio de Siding Spring (SSO), Australia . ^{[ 4 ]}

El proyecto está dirigido por un consorcio internacional de universidades y otros institutos de investigación, entre los que se incluyen la Universidad de Warwick , la Universidad de Monash , la Universidad de Sheffield , la Universidad de Leicester , el Observatorio de Armagh , el Instituto Nacional de Investigación Astronómica de Tailandia , el Instituto de Astrofísica de Canarias , la Universidad de Portsmouth , la Universidad de Turku y la Universidad de Birmingham . ^{[ 5 ]}

Cada sistema GOTO puede apuntar de forma independiente, mientras que cada telescopio unitario (UT) tiene una orientación fija en la montura , por lo que los 8 deben apuntar simultáneamente. El apuntamiento de cada UT está desfasado con respecto a los demás para cubrir el área adyacente del cielo, con una pequeña superposición entre ellos. Esto hace que cada sistema GOTO actúe como un único telescopio grande con un campo de visión (FoV) muy amplio. ^{[ 2 ]}

Los UT son telescopios newtonianos ASA H400 , cada uno con una apertura de 400 mm y una distancia focal de 960 mm (f/2.4). ^{[ 2 ]} Cada telescopio cuenta con un enfocador, una rueda de filtros y una cámara Finger Lakes Instrumentation (FLI) ML50100, ^{[ 2 ]} basada en el sensor CCD Onsemi KAF-50100. ^{[ 6 ]} La rápida relación focal de f/2.4 y el gran sensor de imagen dan como resultado un campo de visión relativamente amplio, con cada sistema GOTO teniendo un FoV total de aproximadamente 40 grados cuadrados , ^{[ 2 ]} alrededor de 200 veces el área de la Luna llena en el cielo. La rápida relación focal también significa que solo se necesita una pequeña cantidad de tiempo para observar cada área del cielo, requiriendo cada visita solo 3 minutos de tiempo de exposición . ^{[ 2 ]}

GOTO utiliza imágenes de diferencia para identificar cambios en objetos existentes y la aparición de nuevos objetos (conocidos como transitorios astronómicos). ^{[ 7 ]} Las imágenes del cielo se comparan con observaciones previas de la misma región; al encontrar la diferencia entre estas dos imágenes, se mostrarán solo los cambios en la nueva imagen. Las fuentes dentro de estas imágenes de diferencia se pueden detectar automáticamente. El uso de imágenes de diferencia de esta manera produce miles de fuentes candidatas por imagen, la gran mayoría de las cuales son artefactos del procesamiento y no transitorios reales. ^{[ 8 ] [ 9 ]} GOTO utiliza un clasificador "real-falso" basado en una red neuronal convolucional para identificar qué fuentes tienen más probabilidades de ser reales. ^{[ 9 ]}

Además del seguimiento de eventos de ondas gravitacionales, GOTO puede responder a detecciones de estallidos de rayos gamma (GRB) . ^{[ 10 ]} El 11 de septiembre de 2023, el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi detectó un estallido de rayos gamma (GRB 230911A) ^{[ 11 ]} y las observaciones de seguimiento de GOTO descubrieron una contraparte óptica (GOTO23akf/AT 2023shv), ^{[ 12 ]} que posteriormente fue confirmada como un resplandor posterior de GRB por el telescopio de rayos X Swift . ^{[ 13 ]}

En 2024, GOTO descubrió la contraparte óptica de siete estallidos de rayos gamma, que fueron objeto de observaciones continuas tanto por parte de GOTO como de otros telescopios, incluidos el Very Large Telescope y el Gran Telescopio Canarias . ^{[ 14 ]}

IR A-N

IR A S

Ubicación de GOTO-N y GOTO-S.

El modo de operación habitual de GOTO, cuando no realiza una campaña de seguimiento, consiste en explorar todo el cielo visible. Dado que existen estaciones ubicadas tanto en el hemisferio norte como en el sur, el cielo visible para GOTO abarca todas las áreas visibles de noche desde cualquier punto de la Tierra. Si ambas estaciones presentan buenas condiciones meteorológicas, se puede observar todo el cielo visible cada 2 o 3 días. ^{[ 2 ]}

Estas observaciones se procesan utilizando imágenes de diferencia que permiten el descubrimiento fortuito de transitorios no relacionados con eventos de múltiples mensajeros, como supernovas , eventos de disrupción de marea y transitorios ópticos azules rápidos . ^{[ 7 ]}

Total

Mensual

Recuento total (línea) y mensual (barra) de transitorios detectados por GOTO entre 2020 y el 7 de enero de 2026.

La primera fase del desarrollo de GOTO fue el despliegue de un sistema prototipo ubicado en el sitio previsto del nodo norte, que consta de cuatro telescopios unitarios en una montura construida a medida. ^{[ 7 ]} El sistema prototipo se desplegó durante la segunda ronda de observación de la Colaboración LIGO - Virgo (LVC) (O2), logrando la primera luz en junio de 2017 ^{[ 7 ]} con su inauguración oficial el 3 de julio de 2017. ^{[ 3 ]}

El sistema prototipo estuvo activo durante la primera mitad de la tercera campaña de observación del LVC (O3a), que se desarrolló entre abril y octubre de 2019. ^{[ 15 ]} Durante este tiempo, GOTO pudo responder a eventos de ondas gravitacionales y comenzar a observar en el plazo de un minuto tras recibir las alertas (si la región de origen era visible). ^{[ 16 ]}

A finales de 2019 se concedió financiación para ampliar la red con dos sistemas GOTO completos y un sitio duplicado en Australia. ^{[ 17 ]} En 2020 se estaba desplegando el primer sistema completo del nodo norte, con el segundo sistema previsto para principios de 2021 y el sitio australiano previsto para finales de ese mismo año. ^{[ 18 ]}

El despliegue del segundo sistema del norte se completó en agosto de 2021 ^{[ 19 ]} y, a pesar de los retrasos debidos a la erupción volcánica de 2021 , el nodo norte completo se completó en diciembre de 2021 con la actualización del prototipo a la configuración de hardware final. ^{[ 20 ]}

A finales de 2022, el sitio para el segundo nodo GOTO (GOTO-S) había sido preparado en el Observatorio Siding Spring (SSO) y las dos cúpulas instaladas. ^{[ 21 ] [ 22 ]} En mayo de 2023 se anunció que ambos sistemas en SSO habían sido instalados con éxito. ^{[ 23 ]}

Hasta el 7 de enero de 2026, los datos de GOTO se han utilizado en el descubrimiento de 4288 transitorios astronómicos, de los cuales 543 se han clasificado como supernovas y cuatro como eventos de disrupción de marea. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

SN 2025rbs en la galaxia NGC 7331 fue descubierta por GOTO el 14 de julio de 2025. ^{[ 27 ]} Un día después de su descubrimiento, fue clasificada, basándose en su espectro óptico, como una supernova de tipo Ia . ^{[ 28 ]} Más tarde ese mes, alcanzó un brillo máximo de alrededor de magnitud 12, ^{[ 29 ]} fácilmente visible en telescopios de aficionados .

SN 2025wny fue descubierta e informada por GOTO el 1 de septiembre de 2025. ^{[ 30 ] [ 31 ]} Rápidamente se identificó como una candidata a supernova con lente gravitacional , ^{[ 32 ]} donde el efecto gravitacional de un objeto masivo como una galaxia hace que la luz de la supernova se doble y se magnifique.

Las observaciones espectroscópicas del Telescopio Óptico Nórdico y del Observatorio WM Keck confirmaron que la luz de 2025wny estaba siendo afectada por una lente gravitacional y también mostraron que se trataba de una supernova superluminosa (SLSN), ^{[ 32 ]} convirtiéndola en el primer ejemplo de una SLSN con lente gravitacional. ^{[ 33 ]} Las imágenes tomadas más tarde ese mes por el Telescopio de Liverpool mostraron múltiples imágenes de la supernova en un patrón de Cruz de Einstein . ^{[ 34 ]}

A finales de 2024, la supernova SN 2024afav fue descubierta por GOTO y clasificada como una supernova superluminosa. ^{[ 35 ] [ 36 ]} Las observaciones de 2024afav por la red del Observatorio Las Cumbres mostraron que variaba en brillo, con picos en su curva de luz . ^{[ 37 ]} En 2026, se publicó un artículo en la revista Nature , que mostraba que la forma en que el período de estos picos cambiaba con el tiempo podría explicarse por un magnetar recién formado , una estrella de neutrones altamente magnética, que proporcionaba energía para alimentar la supernova. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Kilonova Seekers es un proyecto de ciencia ciudadana en la plataforma Zooniverse diseñado para ayudar a GOTO a identificar transitorios astrofísicos reales. ^{[ 40 ]} A los voluntarios se les muestran detecciones de transitorios de GOTO, junto con una observación de referencia de GOTO y la diferencia entre ambas, y se les pregunta si creen que se trata de una detección real. Si una fuente alcanza un consenso del 80 % y tiene al menos 8 votos, se envía una alerta al equipo de GOTO para su posterior investigación. ^{[ 41 ]}

Al 31 de enero de 2025, se habían realizado más de 2 millones de clasificaciones a través de Kilonova Seekers por más de 3200 voluntarios. En total, se han completado más de 158 000 posibles fuentes como reales o falsas. ^{[ 42 ]}

• Sondeo automatizado de todo el cielo para la búsqueda de supernovas (ASAS-SN)
• Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS)
• BlackGEM
• Pan-ESTRELLAS
• Observatorio Vera C. Rubin
• Instalación transitoria de Zwicky (ZTF)