Investigación en Astronomía

Una tesis sobre la cámara PANIC de Calar Alto consigue el premio SEA sobre estudios de instrumentación

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Concepción Cárdenas Vázquez ha sido galardonada con el III Premio SEA a la mejor Tesis Doctoral española en Instrumentación, Computación y Desarrollo Tecnológico en Astronomía y Astrofísica (2017-2018), concedido por la Sociedad Española de Astronomía (SEA). Titulada “PANIC, una cámara infrarroja de gran campo para Calar Alto”, la tesis se centra en la cámara infrarroja de gran campo PANIC, que puede operar en los telescopios de 2,2 o 3,5 metros de Calar Alto. El trabajo abarca el estudio teórico, el diseño óptico, la construcción y la verificación de PANIC en ambos telescopios.

PANIC pertenece a la nueva generación de cámaras infrarrojas de gran campo para telescopios terrestres y se trata de la primera en el hemisferio norte que pertenece a la comunidad astronómica española. Numerosos casos científicos se benefician de su gran campo y de los filtros que incorpora, desde astronomía extragaláctica hasta el estudio del Sistema Solar, y se trata de un instrumento idóneo para el desarrollo de grandes muestreos, o surveys. PANIC puede contribuir, igualmente, al estudio de la formación estelar, las explosiones de rayos gamma o la búsqueda de cuásares muy distantes.

El desarrollo de la cámara comprendía varios retos importantes –señala Concepción Cárdenas (MPIA)–, debidos al extenso campo de visión requerido en el telescopio de 2,2 metros y al rango espectral deseado (infrarrojo cercano). En primer lugar, ha habido que afrontar el desafío de diseñar lentes de gran tamaño, la optimización de un sistema con aberraciones muy severas fuera de eje (en particular, astigmatismo y curvatura de campo) y, a la par, la minimización de las aberraciones cromáticas debido al amplio rango espectral. En segundo lugar, al trabajar acoplada al foco Cassegraindel telescopio, surgía el reto de doblar el camino óptico para empaquetar el instrumento dentro de un espacio muy acotado”.

Sus particularidades hacen a PANIC única dentro del restringido número de instrumentos de este tipo que existen en la actualidad. La cámara observa en el infrarrojo cercano, una longitud de onda que requiere condiciones de vacío y sistemas criogénicos que descienden, en el caso de PANIC, a los 178 grados bajo cero. Su gran campo de visión permite, en el telescopio de 2,2 metros, observar la luna llena entera, y en el de 3,5 metros el sistema compuesto por Júpiter y sus lunas mayores (o satélites galileanos). Las prestaciones del instrumento, como la escala de placa, el campo de visión, la calidad de imagen y la distorsión en todo el campo, medidos en ambos telescopios, confirman que PANIC cumple los requerimientos exigidos. Las observaciones con PANIC permiten abordar proyectos científicos novedosos y originales a la comunidad astronómica nacional e internacional.

Primeros resultados y renovación en curso

Desde que finalizó la puesta a punto de la cámara se han publicado los primeros resultados de varios proyectos científicos. Todas las publicaciones basadas en datos de PANIC, incluyendo las publicaciones técnicas realizadas durante el desarrollo del instrumento, se pueden encontrar en la página web del instrumento: http://panic.iaa.es/publications.

En agosto de 2018 comenzaba un proyecto de renovación del mosaico actual de cuatro detectores por un nuevo detector monolítico. Tras la recepción del nuevo gran detector, su puesta en funcionamiento óptimo y comprobación de su calidad óptica, esperamos volver a tener en Calar Alto un gran ojo infrarrojo para 2020.

REFERENCIAS

Tesis de Concepción Cárdenas Vázquez disponible en: http://digibug.ugr.es/handle/10481/54456


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