El espectrógrafo WEAVE del Telescopio William Herschel captura su primera luz en el ORM

Imagen compuesta del Quinteto de Stephan, que presenta la luz de las estrellas de las galaxias (telescopio CFHT), y la emisión de rayos X del gas caliente (banda vertical azul, observatorio de rayos X Chandra). Créditos: X-ray (blue): NASA/CXC/CfA/E. O'Sullivan, optical (brown): Canada-France-Hawaii-Telescope/Coelum, WEAVE's LIFU: WEAVE Team.

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El Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) y el equipo del instrumento WEAVE presentan las primeras observaciones con este nuevo instrumento; se trata de un potente espectrógrafo multifibra de última generación que, en sinergia con el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, se utilizará para obtener espectros de varios millones de estrellas en el disco y el halo de nuestra galaxia anfitriona, lo que permitirá la arqueología de la Vía Láctea. Se estudiarán galaxias cercanas y lejanas, algunas detectadas por el radiotelescopio LOFAR para conocer la historia de su crecimiento.

Instalado en el telescopio William Herschel (WHT) del Observatorio del Roque de Los Muchachos, situado en las cumbres de Garafía, se ha puesto recientemente en servicio y ya genera datos de alta calidad. Las primeras observaciones de luz se llevaron a cabo con su gran haz de fibra de unidad de campo integral (LIFU), uno de los tres sistemas de fibra de WEAVE. Cuando se usa el LIFU, 547 fibras ópticas estrechamente empaquetadas transmiten la luz en un área hexagonal del cielo al espectrógrafo, donde se analiza y registra.

El LIFU estaba dirigido a las constelaciones “NGC 7318a y NGC 7318b, dos galaxias en el corazón del Quinteto de Stephan, un grupo de galaxias en interacción, que se ha observado con Hubble, Spitzer, Chandra y muchos otros telescopios, y recientemente con JWST. También es famoso por su papel cinematográfico en la película navideña de 1946 It's a Wonderful Life . El grupo, a 280 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Pegaso, está experimentando una gran colisión de galaxias y proporciona un laboratorio natural para las consecuencias de las colisiones de galaxias en la evolución de las galaxias.

Gavin Dalton, investigador principal de WEAVE, dijo: “La riqueza de la complejidad revelada de esta manera por una sola observación detallada de este par de galaxias cercanas proporciona información sobre la interpretación de los muchos millones de espectros que WEAVE obtendrá de las galaxias en el Universo distante y proporciona una excelente ilustración del poder y la flexibilidad de la instalación WEAVE”.

Scott Trager, científico del proyecto WEAVE, apunta por su parte que “estas observaciones muestran el poder de WEAVE para desentrañar los fenómenos complejos involucrados en la evolución de las galaxias a lo largo de la historia del Universo. Los más de 500 miembros del equipo científico WEAVE y los miembros del ING más amplio La comunidad sin duda hará grandes descubrimientos con las nuevas y emocionantes capacidades de WEAVE”. 

J. Alfonso L. Aguerri, investigador principal de WEAVE en el IAC, explica: “El proyecto WEAVE ha servido para que empresas españolas hayan contribuido al diseño y desarrollo de partes importantes del instrumento. Esto les ha servido para adquirir experiencia en aspectos tecnológicos punteros y para posicionarse en  futuros proyectos de grandes infraestructuras científicas.” 

Ciencia con WEAVE en el IAC

En los próximos cinco años, el ING destinará el 70% del tiempo disponible en el WHT a ocho grandes sondeos con WEAVE, seleccionados entre los propuestos por las comunidades astronómicas de los países socios. Estos estudios requerirán espectros de varios millones de estrellas y galaxias, un objetivo que ahora se puede lograr gracias a la capacidad de WEAVE para observar casi 1000 objetos a la vez.

Hasta ahora, más de 500 astrónomos de toda Europa, han organizado ocho estudios importantes sobre evolución estelar, arqueología galáctica, evolución de galaxias y cosmología. Varios de estos cartografiados son liderados por científicos del IAC. Además, más de 20 científicos del IAC han trabajado aspectos como la definición de los objetivos científicos, el diseño de los cartografiados, la selección de objetos a observar o la planificación de las observaciones. 

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Aguerri explica que “los primeros datos tomados con el instrumento son de alta calidad. Esto indica que los cartografiados proporcionarán respuestas a preguntas clave como el papel que juega el entorno en la formación y evolución de las galaxias. Particularmente para las galaxias de baja masa, muy abundantes en el Universo, las cuales se podrán observar con WEAVE en grandes cantidades”.

Por su parte, Sergio Simón-Díaz, miembro del grupo científico del cartografiado WEAVE-SCIP, afirma que “este cartografiado será el primero a nivel mundial que nos permitirá extraer información detallada sobre las propiedades físicas de decenas de miles de estrellas masivas en nuestra Galaxia. Estas observaciones serán clave para entender mejor la formación y evolución de estrellas que nacen con entre 10 y 100 veces la masa de nuestro sol, siendo tanto las principales generadoras de oxígeno en el Universo como las precursoras de eventos de gran interés en la Astrofísica moderna como explosiones de supernova y emisiones de ondas gravitacionales”.

Jesús Falcón Barroso, investigador principal del cartografiado WEAVE-Apertif, expresa que “WEAVE-Apertif, en particular, ofrecerá una visión radicalmente distinta de cientos de galaxias en el Universo cercano. La combinación de datos de hidrógeno neutro de Apertif con los de la unidad de campo integral de WEAVE en el óptico, permitirá establecer el papel del entorno en la transformación y evolución de galaxias en general.”.

Giuseppina Battaglia, científica del equipo, añade que "WEAVE es uno de los proyectos principales que desde tierra complementarán los  datos de la misión espacial Gaia, obteniendo espectros por millones de esas estrellas de la Vía Láctea que son demasiado débiles para el Gaia Radial Velocity Spectrograph. Estos datos permitirán abordar varias de las preguntas claves y todavía abiertas sobre la evolución de la Vía Láctea, cómo se han formado sus componentes estelares y las características de su halo de materia oscura."

La explotación científica de los datos obtenidos fomentará la colaboración de investigadores del IAC con otros centros de Europa y permitirá el desarrollo de una gran cantidad de tesis doctorales e investigación puntera a nivel postdoctoral. 
 

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