Primeras imágenes del telescopio solar más grande del planeta

Los telescopios son nuestra ventana más verdadera al universo, la forma más real que tenemos de conocer todo lo que nos rodea y cómo nos afecta. Y viceversa. Desde lo más lejano, como galaxias a millones de años luz, hasta lo más cercano: nuestra estrella. El Sol experimenta repetidamente potentes erupciones que expulsan partículas y radiación al espacio. En la Tierra, este bombardeo solar puede desencadenar auroras espectaculares, pero también puede afectar la infraestructura técnica y los satélites y hacernos retroceder décadas, durante horas o días.

Esta semana, el Telescopio Solar Inouye ha recibido una actualización, el VTF, siglas de filtro sintonizable visible, lo que le permitirá observar con mayor precisión que nunca la región del Sol donde se originan las erupciones: la superficie visible del Sol, la fotosfera, y la capa adyacente de la atmósfera solar, la cromosfera.

La compleja interacción de los flujos de plasma caliente y los campos magnéticos cambiantes en dicha región es clave para comprender mejor los procesos que desencadenan las erupciones. El VTF puede determinar propiedades cruciales como la velocidad del flujo de plasma, la intensidad del campo magnético, la presión y la temperatura.

Con un diámetro de espejo de cuatro metros, el Telescopio Solar Inouye es el más grande del mundo. Gracias a las óptimas condiciones de observación del volcán hawaiano Haleakala y al uso de sofisticados métodos de estabilización y reconstrucción de imágenes, este instrumento ha proporcionado imágenes de nuestra estrella con un nivel de detalle impresionante desde 2022, permitiendo visualizar incluso las estructuras más diminutas.

Para extraer la mayor cantidad de información posible sobre nuestra estrella a partir de la luz solar, el Telescopio Solar Inouye se está equipando gradualmente con instrumentos científicos adicionales. Estos procesan la luz entrante examinando, por ejemplo, los rangos de longitud de onda individuales por separado o los estados de polarización de la luz. Cuatro de los cinco instrumentos ya están en funcionamiento.

Y la última incorporación, el espectropolarímetro VTF, el más grande del mundo, es el más potente. Como parte de la puesta en servicio técnica, se han obtenido las primeras imágenes del Sol con el VTF. Los responsables, liderados por Christoph Keller, director del Observatorio Solar Nacional, investigadores se refieren a este hito como la primera luz técnica. “El Telescopio Solar Inouye fue diseñado para estudiar la física subyacente del Sol como factor determinante del clima espacial. Para lograr este objetivo, el Inouye constituye una plataforma ideal para un instrumento pionero y sin precedentes como el VTF”, confirma Keller, en un comunicado.

El objetivo del equipo del VTF es comprender mejor la naturaleza dinámica de nuestra estrella. Y para ello cuenta con unas cualidades extraordinarias. Con un peso de 5,6 toneladas y un tamaño similar al de un pequeño garaje, ocupa dos plantas. Se desarrolló durante los últimos años en el Instituto de Física Solar de Friburgo (Alemania) y su instalación en el Telescopio Solar Inouye comenzó a principios del año pasado. El tiempo total de desarrollo fue de unos 15 años, casi tan largo como el del propio telescopio solar.

“La puesta en servicio del VTF representa un avance tecnológico significativo para el Telescopio Solar Inouye. El instrumento es, por así decirlo, el corazón del telescopio solar, que finalmente late en su destino final”, añade Matthias Schubert, científico del proyecto VTF.

La tarea del VFT es obtener imágenes del Sol con la mayor resolución espacial, temporal y espectral posible. Para filtrar rangos de longitud de onda individuales y muy estrechos de la luz solar visible entrante, el instrumento utiliza dos interferómetros Fabry-Pérot, únicos en el mundo por su tamaño y precisión. Esto permite escanear espectralmente la luz solar con una precisión de unos pocos picómetros.

Además, el VTF selecciona estados de polarización individuales, es decir, la dirección de oscilación de la luz. A continuación, se crean imágenes bidimensionales del Sol para cada longitud de onda y estado de polarización, a partir de las cuales se pueden determinar la temperatura, la presión, la velocidad y la intensidad del campo magnético a diferentes altitudes del Sol. Los datos observacionales alcanzan una resolución espacial de aproximadamente 10 kilómetros por píxel y una resolución temporal de cientos de imágenes por segundo.

“El VTF permite obtener imágenes de una calidad sin precedentes y, por lo tanto, anuncia una nueva era en la observación solar terrestre”, concluye Sami K. Solanki, director del Max Planck Institute, implicado en la construcción y desarrollo del VTF.

La imagen publicada utiliza luz solar con una longitud de onda de 588,9 nanómetros y muestra una mancha solar oscura en una sección del Sol que cubre 25.000 x 25.000 kilómetros. Las manchas solares cubren la superficie del Sol con frecuencia variable. Están asociadas a campos magnéticos particularmente intensos que impiden que el plasma caliente se eleve desde el interior del Sol. La imagen alcanza una resolución espacial de 10 kilómetros por píxel.