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Proyectos de investigación astrofísica

Instrumentación y Espacio

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ARES: Alta Resolución ESpectral (P/301701)

JONAY I GONZÁLEZ HERNÁNDEZ


Rafael Rebolo López, Carlos Allende Prieto, Enric Pallé Bagó, María Jesús Martínez González, Borja Toledo Padrón, David Sánchez Aguado

Colaboradores del IAC: Fabio Tenegi Sanginés, Víctor J. Sánchez Béjar, Ana Belén Fragoso López , Manuel Amate Plasencia, Félix Gracia Temich, José Luis Rasilla Piñeiro, Romano L.M. Corradi, Roberto Manuel Luis Simoes, Luis Fernando Rodríguez Ramos,

Francesco Pepe (UniGE), Gaspare Lo Curto (ESO), Alejandro Suárez Mascareño (UniGE), ; Paolo Molaro (INAF), Christophe Lovis (UniGE), Maria Rosa Zapatero (CAB-INTA), ; Alessandro Marconi (INAF), Roberto Maiolino (UniCA), Didier Queloz (UniCA), ; Samantha Thompson (UniCA), Martin Fisher (UniCA), ; Samuel Santana Tschudi (ESO), Luca Pasquini (ESO), Rafael Probst (MPQ), ; Piercarlo Bonifacio (OBSPM), Elisabetta Caffau (OBSPM), Hans Ludwig (ZAH), ; Mathias Steffen (AIP), Nuno Santos (CAUP), Pedro Figueira (CAUP)

Introducción

ARES (Alta Resolución ESpectral) es un proyecto coordinado que pretende unificar y consolidar el esfuerzo del IAC en el desarrollo de instrumentación de alta resolución espectral. El objetivo es impulsar programas científicos frontera que el IAC desarrolla en el ámbito de la búsqueda y caracterización de exoplanetas terrestres, en evolución de las poblaciones estelares de nuestra Galaxia y en el ámbito de la cosmología y física fundamental usando espectroscopía ultraestable de alta resolución. 

ARES incorpora acciones específicas de gran impacto en el diseño y desarrollo de instrumentación de nueva generación para instalaciones telescópicas en el Observatorio Europeo Austral (ESO), el Observatorio del Roque de Los Muchachos, y el observatorio de Calar Alto: ESPRESSO@8.2m-VLT, HORS@10.4m-GTC, HARPS3@2.5m-INT, NIRPS@3.6m-ESO, HIRES@39m-E-ELT, CARMENES@3.5m-CalarAlto, y HRS@10.4m-GTC.

El proyecto ARES permitirá realizar aportaciones técnicas y acceder a una explotación científica garantizada en : 

(a) ESPRESSO: permitirá, entre otros casos científicos, la detección y caracterización de planetas de tipo terrestre en zona habitable alrededor de estrellas de tipo GKM cercanas del hemisferio sur. Se está llevando a cabo la fase de integración del instrumento y primera luz en el telescopio está prevista para 2017.

(b) HORS: caracterizará la química de las estrellas más primitivas de la Vía Láctea. Se están realizando mejoras en varios componentes ópticos con el objetivo de realizar más pruebas observacionales en GTC durante 2017.

(c) NIRPS: será particularmente eficiente en la detección y caracterización de planetas de baja masa en órbita alrededor de estrellas más frías de tipo M en el hemisferio sur. El IAC está desarrollando el diseño del haz de fibras.

(d) HARPS3: se concentrará en sistemas estrella-planeta análogos al sistema Sol-Tierra. El IAC está llevando a cabo el diseño de las habitaciones de aislamiento térmico del espectrógrafo.

(e) HIRES: estudiará, entre otros casos científicos, las atmósferas de exoplanetas desde Neptunos a Tierras, incluyendo aquellos en zona habitable, con el objetivo de detectar señales de vida en planetas rocosos. El IAC participa en la fase A del diseño del brazo visible de este espectrógrafo y en el haz de fibras del instrumento.

(f) CARMENES: buscará planetas de baja masa orbitando estrellas de tipo M del hemisferio norte, con el objetivo de encontrar planetas de tipo terrestre en zona de habitabilidad.

(g) HRS: seguimiento del desarrollo del espectrógrafo de alta resolución y estabilidad para el telescopio GTC previsto para los próximos años.

Hitos

-La participación del IAC en el consorcio para el diseño y desarrollo del espectrógrafo ultra-estable ESPRESSO (Pepe et al. 2014, AN, 335, 8) se ha llevado a cabo con éxito. Durante el primera parte del año 2017 se llevará a cabo la el proceso de aceptación preliminar en Europa (PAE) del instrumento por parte del Observatorio Europeo Austral (ESO) y se enviará a Chile para su instalación, primera luz y primeras pruebas observacionales en la sala Coudé de los telescopios de 8.2m VLT en el Observatorio de Paranal (ESO, Chile).  

-Hemos seguido participando en el desarrollo del peine de frecuencias láser (LFC) acoplado al espectrógrafo ultra-estable HARPS donde se ha demostrado una repetibilidad a corto plazo de 2.5 cm/s (Wilken et al. 2012, Nature, 485, 611), llegando a aproximadamente 1 cm/s en los tests de calibración más recientes (Probst et al. 2016, SPIE, 9908, 64).

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