Pan-ESTRELLAS

El Telescopio de Sondeo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida ( Pan-STARRS1 ; código de observación : F51 y Pan-STARRS2 ; código de observación: F52 ), ubicado en el Observatorio Haleakalā , Hawái, EE. UU., consta de cámaras astronómicas , telescopios y un centro de computación que monitorea el cielo continuamente en busca de objetos en movimiento o variables, y también produce astrometría y fotometría precisas de los objetos ya detectados. En enero de 2019 se anunció la segunda publicación de datos de Pan-STARRS. Con 1,6 petabytes , es el mayor volumen de datos astronómicos jamás publicado.

El proyecto Pan-STARRS es una colaboración entre el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái , el Laboratorio Lincoln del MIT , el Centro de Computación de Alto Rendimiento de Maui y Science Applications International Corporation . La construcción del telescopio fue financiada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos .

Al detectar diferencias con respecto a observaciones previas de las mismas áreas del cielo, Pan-STARRS está descubriendo muchos asteroides nuevos , ^{[ 1 ]} cometas , estrellas variables , supernovas y otros objetos celestes. Su misión principal ahora es detectar objetos cercanos a la Tierra que amenazan con eventos de impacto y se espera que cree una base de datos de todos los objetos visibles desde Hawái (tres cuartas partes de todo el cielo) hasta magnitud aparente 24. La construcción de Pan-STARRS fue financiada en gran parte por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . La financiación adicional para completar Pan-STARRS2 provino del Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA , que también proporciona la mayor parte de la financiación para operar los telescopios. El estudio NEO de Pan-STARRS busca en todo el cielo al norte de la declinación −47.5. ^{[ 2 ]}

El primer telescopio Pan-STARRS (PS1) se encuentra en la cima de Haleakalā en Maui , Hawái , el 30 de junio de 2006 y entró en funcionamiento el 6 de diciembre de 2008 bajo la administración de la Universidad de Hawái . ^{[ 3 ] [ 4 ]} El PS1 comenzó las observaciones científicas a tiempo completo el 13 de mayo de 2010 ^{[ 5 ]} y la Misión Científica del PS1 se extendió hasta marzo de 2014. Las operaciones fueron financiadas por el Consorcio Científico del PS1, PS1SC, un consorcio que incluye a la Sociedad Max Planck en Alemania, la Universidad Nacional Central en Taiwán, las Universidades de Edimburgo , Durham y Queen's Belfast en el Reino Unido, y las Universidades Johns Hopkins y Harvard en los Estados Unidos y la Red Global de Telescopios del Observatorio Las Cumbres . Las observaciones del consorcio para el estudio de todo el cielo (tal como es visible desde Hawái) se completaron en abril de 2014.

Tras completar el PS1, el proyecto Pan-STARRS se centró en la construcción del Pan-STARRS 2 (PS2), cuya primera luz se obtuvo en 2013, con operaciones científicas completas programadas para 2014 ^{[ 6 ]} y posteriormente el conjunto completo de cuatro telescopios, a veces denominado PS4. Se estima que completar el conjunto de cuatro telescopios tendrá un coste total de 100 millones de dólares estadounidenses. ^{[ 3 ]}

A mediados de 2014, Pan-STARRS 2 estaba en proceso de puesta en marcha. ^{[ 7 ]} Tras importantes problemas de financiación, ^{[ 8 ]} no existía un cronograma claro para telescopios adicionales más allá del segundo. En marzo de 2018, el Centro de Planetas Menores reconoció a Pan-STARRS 2 por el descubrimiento del asteroide potencialmente peligroso Apolo (515767) 2015 JA ₂ , su primer descubrimiento de planeta menor realizado en Haleakalā el 13 de mayo de 2015. ^{[ 9 ]}

A partir de 2025Pan-STARRS consta de dos telescopios Ritchey-Chrétien de 1,8 m ubicados en Haleakalā en Hawái . ^{[ 10 ]}

El telescopio inicial, PS1, vio luz por primera vez usando una cámara de baja resolución en junio de 2006. El telescopio tiene un campo de visión de 3°, que es extremadamente grande para telescopios de este tamaño, y está equipado con la que fue la cámara digital más grande jamás construida, registrando casi 1.4 mil millones de píxeles por imagen. El plano focal tiene 60 CCD montados individualmente y muy juntos dispuestos en una matriz de 8 × 8. Las posiciones de las esquinas no están ocupadas, ya que la óptica no ilumina las esquinas. Cada dispositivo CCD, llamado matriz de transferencia ortogonal (OTA), tiene 4800 × 4800 píxeles, separados en 64 celdas, cada una de 600 × 600 píxeles. Esta cámara gigapixel o 'GPC' vio luz por primera vez el 22 de agosto de 2007, fotografiando la galaxia de Andrómeda .

Tras las dificultades técnicas iniciales, que posteriormente se resolvieron en su mayoría, PS1 comenzó a operar plenamente el 13 de mayo de 2010. ^{[ 11 ]} Nick Kaiser , investigador principal del proyecto Pan-STARRS, lo resumió diciendo: «PS1 ha estado tomando datos de calidad científica durante seis meses, pero ahora lo hacemos desde el anochecer hasta el amanecer todas las noches». Sin embargo, las imágenes de PS1 siguen siendo ligeramente menos nítidas de lo previsto inicialmente, lo que afecta significativamente algunos usos científicos de los datos.

Cada imagen requiere aproximadamente 2 gigabytes de almacenamiento y los tiempos de exposición serán de 30 a 60 segundos (suficiente para registrar objetos hasta magnitud aparente 22), con un minuto adicional aproximadamente para el procesamiento informático. Dado que las imágenes se toman de forma continua, PS1 adquiere aproximadamente 10 terabytes de datos cada noche. La comparación con una base de datos de objetos conocidos e invariables compilada a partir de observaciones anteriores permitirá identificar objetos de interés: cualquier objeto que haya cambiado de brillo o posición por cualquier motivo. El 30 de junio de 2010, la Universidad de Hawái en Honolulu recibió una modificación de contrato de 8,4 millones de dólares en el marco del programa plurianual PanSTARRS para desarrollar e implementar un sistema de gestión de datos del telescopio para el proyecto. ^{[ 12 ]}

El amplio campo de visión de los telescopios y los tiempos de exposición relativamente cortos permiten fotografiar aproximadamente 6000 grados cuadrados del cielo cada noche. El cielo completo tiene 4π estereorradianes , o 4π × (180/π) ^² ≈ 41 253,0 grados cuadrados, de los cuales unos 30 000 grados cuadrados son visibles desde Hawái, lo que significa que se puede fotografiar todo el cielo en un período de 40 horas (o unas 10 horas por noche durante cuatro días). Dada la necesidad de evitar los momentos en que la Luna está brillante, esto significa que se explorará un área equivalente a todo el cielo cuatro veces al mes, lo cual es totalmente sin precedentes. Al final de su misión inicial de tres años en abril de 2014, PS1 había fotografiado el cielo 12 veces en cada uno de los 5 filtros ('g', 'r', 'i', 'z' e 'y'). Los filtros 'g', 'r' e 'i' tienen los anchos de banda de los filtros del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) . (Los puntos medios y los anchos de banda a la mitad del máximo son 464 nm y 128 nm, 658 nm y 138 nm, y 806 nm y 149 nm, respectivamente). El filtro 'z' tiene el punto medio del SDSS (900 nm), pero su corte de onda larga evita las bandas de absorción del agua que comienzan en 930 nm. El corte de onda corta del filtro 'y' está determinado por las bandas de absorción del agua que terminan alrededor de 960 nm. La banda de corte de onda larga se encuentra actualmente en 1030 nm para evitar la peor sensibilidad del detector a las variaciones de temperatura. ^{[ 13 ]}

Actualmente, Pan-STARRS se financia principalmente con una subvención del programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA . Por lo tanto, dedica el 90% de su tiempo de observación a la búsqueda específica de objetos cercanos a la Tierra.

El estudio sistemático y continuo de todo el cielo es un proyecto sin precedentes y se espera que produzca un número considerablemente mayor de descubrimientos de diversos tipos de objetos celestes. Por ejemplo, el actual estudio líder en el descubrimiento de asteroides, el Estudio del Monte Lemmon , ^{[ a ] [ 14 ]} alcanza una magnitud aparente de 22 V. Pan-STARRS alcanzará una magnitud más débil y cubrirá todo el cielo visible desde Hawái. El estudio en curso también complementará los esfuerzos del telescopio orbital WISE de la NASA para mapear el cielo infrarrojo , de modo que los resultados de un estudio complementarán y ampliarán los del otro.

La segunda publicación de datos, Pan-STARRS DR2, anunciada en enero de 2019, es el mayor volumen de datos astronómicos jamás publicado. Con más de 1,6 petabytes de imágenes, equivale a 30 000 veces el contenido textual de Wikipedia. Los datos se encuentran en el Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST). ^{[ 15 ]}

Sistema solar

Además de la gran cantidad de descubrimientos esperados en el cinturón de asteroides , se espera que Pan-STARRS detecte al menos 100.000 troyanos de Júpiter (en comparación con los 2900 conocidos a finales de 2008); al menos 20.000 objetos del cinturón de Kuiper (en comparación con los 800 conocidos a mediados de 2005); miles de asteroides troyanos de Saturno, Urano y Neptuno (actualmente se conocen ocho troyanos de Neptuno , ^{[ 18 ]} ninguno para Saturno y uno para Urano ^{[ 19 ]} ); y una gran cantidad de centauros y cometas .

Además de aumentar drásticamente el número de objetos conocidos del Sistema Solar, Pan-STARRS eliminará o mitigará el sesgo observacional inherente a muchos estudios actuales. Por ejemplo, entre los objetos conocidos actualmente existe un sesgo que favorece la baja inclinación orbital , por lo que un objeto como Makemake pasó desapercibido hasta hace poco a pesar de su brillante magnitud aparente de 17, que no es mucho más débil que Plutón . Asimismo, entre los cometas conocidos actualmente, existe un sesgo que favorece a aquellos con distancias de perihelio cortas . Reducir los efectos de este sesgo observacional permitirá obtener una imagen más completa de la dinámica del Sistema Solar. Por ejemplo, se espera que el número de troyanos de Júpiter mayores de 1  km sea aproximadamente igual al número de objetos del cinturón de asteroides, aunque la población actualmente conocida de estos últimos es varios órdenes de magnitud mayor. Los datos de Pan-STARRS complementarán elegantemente el estudio WISE (infrarrojo). Las imágenes infrarrojas de WISE permitirán estimar el tamaño de los asteroides y objetos troyanos rastreados durante períodos de tiempo más largos por Pan-STARRS.

En 2017, Pan-STARRS detectó el primer objeto interestelar conocido , 1I/2017 U1 'Oumuamua , que atravesaba el Sistema Solar. ^{[ 20 ]} Durante la formación de un sistema planetario, se cree que un gran número de objetos son expulsados ​​debido a las interacciones gravitacionales con los planetas (hasta 10 ¹³ objetos de este tipo en el caso del Sistema Solar). Los objetos expulsados ​​de los sistemas planetarios de otras estrellas podrían estar presentes en toda la Vía Láctea y algunos podrían atravesar el Sistema Solar.

El instrumento Pan-STARRS podría detectar colisiones entre asteroides pequeños. Si bien son bastante raras y aún no se ha observado ninguna, dado el drástico aumento en el número de asteroides descubiertos, se prevé, desde un punto de vista estadístico, que se puedan observar algunos eventos de colisión.

En noviembre de 2019, una revisión de imágenes de Pan-STARRS reveló que el telescopio había capturado la desintegración del asteroide P/2016 G1 . ^{[ 21 ]} El asteroide de 400 m (1300 pies ) fue impactado por un objeto más pequeño y se desintegró gradualmente. Los astrónomos especulan que el objeto que impactó al asteroide podría haber tenido una masa de solo 1 kilogramo (2,2 lb) , viajando a 18 000 km/h (11 000 millas por hora ) .   

• C/2014 G3
• Observatorio Vera C. Rubin
• Lista de proyectos de observación de objetos cercanos a la Tierra
• Instalación de tránsito de Zwicky

• Sitio web del consorcio científico PS1
• Página principal del archivo de datos Pan-STARRS1
• El proyecto Pan-STARRS y el sistema solar exterior
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