Rápido, versátil y con una alta resolución espacial en tiempo real. FastCam, el nuevo instrumento desarrollado por investigadores y personal de Instrumentación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad Politécnica de Cartagena, ha obtenido desde telescopios terrestres imágenes con una nitidez comparable a las del telescopio espacial Hubble.

FastCam es capaz de procesar en una sola noche hasta un millón de imágenes en el rango visible a muy alta velocidad. Esta cámara de apenas medio metro de tamaño captó recientemente imágenes de gran nitidez y valor científico desde el Telescopio Óptico Nórdico (NOT) del Observatorio del Roque de Los Muchachos, en la isla de La Palma. A una velocidad de entre 30 y 100 imágenes por segundo, FastCam obtuvo series de imágenes con una resolución espacial similar a las que consigue la cámara del Hubble en la misma longitud de onda.

Con este instrumento, el NOT logró una capacidad de resolución diez veces mayor a la habitual en cualquier telescopio terrestre y alcanzó su propio límite teórico. "Será difícil hacerlo mejor. Ahora, los límites de FastCam vendrán marcados por el tamaño de los telescopios y la calidad de la atmósfera", sostiene Rafael Rebolo, director del proyecto en el IAC y profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

La instalación de este instrumento en el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), de 10.4m de diámetro, le permitiría captar casi veinte veces más cantidad de luz y competir con el Hubble tanto en nitidez como en profundidad. Según Rebolo, "nuestros resultados son de momento comparables. Estamos viendo cosas espectaculares y nuestro reto es explorar todo su potencial para llegar a superarlos".

A partir de los datos obtenidos, el equipo científico de FastCam pretende investigar la existencia de agujeros negros en el núcleo de los cúmulos globulares, los sistemas estelares más densos conocidos en la Vía Láctea. Las imágenes obtenidas con telescopios terrestres no permiten identificar estrellas individuales en el núcleo de los cúmulos globulares. En ellos, la densidad de estrellas es al menos diez mil veces mayor que en la vecindad del Sol, y es habitual que la luz de unas y otras se mezcle en las cámaras.

A unos 40.000 años luz de distancia, en el cúmulo globular M15, FastCam ha separado la luz de estrellas que se encuentran próximas entre sí a tan solo unas mil veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Combinando estos datos con los obtenidos por el telescopio Hubble en la década pasada, los investigadores pretenden determinar el movimiento de las estrellas del núcleo e inferir la presencia de agujeros negros muy masivos.

"Distinguir la luz de las estrellas en el núcleo de los cúmulos globulares es un requisito esencial para estudiar sus propiedades orbitales con detalle y poder resolver la controversia sobre la existencia de agujeros negros con cientos o miles de veces la masa del Sol, una controversia que dura ya varias décadas", apunta Rebolo.

Una de las características que hace único a este instrumento es el procesado electrónico en tiempo real de las imágenes proporcionadas por el detector. La captación y selección de imágenes se va haciendo "sobre la marcha" gracias a un avanzado sistema de chips programables conocidos como FPGAs que ha desarrollado el laboratorio de electrónica del IAC y a un nuevo software concebido por la Universidad Politécnica de Cartagena. Estos sistemas son capaces de manejar los miles de Megabytes que genera FastCam cada pocos segundos y dar información instantánea al científico de lo que se está midiendo.

"La eficiencia a la hora de procesar los cientos de miles de imágenes que se obtienen cada noche es lo que nos hace estar por delante de instrumentos similares", afirma Álex Oscoz, gestor del proyecto, quien destaca la gran ganancia, alta velocidad de lectura y versatilidad de FastCam.

Varios prototipos de FastCam fueron también probados con éxito en el Telescopio Carlos Sánchez de 1.5m del Observatorio del Teide, donde desde Mayo de 2006 se ha ido perfeccionando hasta alcanzar la versión del instrumento utilizada en el NOT. Su próxima cita para observar será la noche del 27 de noviembre en el telescopio William Herschel, ubicado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos.

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La película muestra los pulsos luminosos que emite la estrella de neutrones que se conoce como pulsar del Cangrejo. Este objeto bien conocido para los astrónomos se formó en la explosión de una supernova registrada en el año 1054 de nuestra era. La estrella de neutrones emite pulsos en ondas de radio con un período de 33 milisegundos. Con la cámara FastCam es posible seguir estas pulsaciones también en el rango visible. La película se ha montado a partir de una serie de varios miles de imágenes obtenidas con tiempos de integración de 10 milisegundos. La filmación se presenta a una velocidad reducida para poder ser captada por el ojo.
Fuente: FastCam.
Composición del vídeo: Antonio Pérez, Universidad Politécnica de Cartagena.

Más información:
Web de FastCam: http://www.iac.es/proyecto/fastcam/
Web de la Universidad Politécnica de Cartagena: http://fisica.upct.es/amc/