El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y las Universidades de Sevilla (US), Granada (UGR) y Almería (UAL), entre otras instituciones, participa en el consorcio que diseñará y construirá TARSIS, el nuevo espectrógrafo múltiple de campo integral optimizado para el estudio de la radiación cósmica en el rango UV-A, cuya fase de diseño conceptual ha sido aprobada por el comité científico asesor del Observatorio de Calar Alto (Almería) el pasado 3 de julio de 2020.

Esquema en 3D de TARSIS adaptado para el foco Cassegrain del telescopio de 3.5m de Calar Alto donde se pueden ver los espectrógrafos centrados en el rango más azul del óptico y el espectrógrafo centrado en el rango de ondas más rojas.

Se trata de un instrumento único capaz de explorar áreas del cielo de un tamaño sin precedentes en espectroscopia, optimizado para el rango UV-A y que alcanza longitudes de onda tan azules e inexploradas como 320 nanómetros (en el límite de los llamados rayos UV-B). En la actualidad, no existe un instrumento de estas características en el Observatorio de Calar Alto, ni en ningún otro observatorio accesible a la comunidad astronómica española.

La Universidad Complutense de Madrid (UCM) es la encargada de dirigir este proyecto que, en palabras de su investigador principal, Armando Gil de Paz, “proporcionará un campo de visión sin precedentes en un rango del espectro electromagnético muy inexplorado, lo que deparará no sólo lo que se busca, sino también lo inesperado, lo insólito”.

Este instrumento se basará en la replicación de 3 espectrógrafos de alta eficiencia. Esta alta eficiencia se obtiene gracias al uso de redes holográficas tipo VPH, como elemento para separar la radiación en sus componentes de energía, y de lentes especialmente transparentes a la luz más azul del rango óptico, más allá de los colores que puede percibir el ojo humano. TARSIS incorporará además un cuarto espectrógrafo que estudiará los mismos objetos y zonas del cielo en longitudes de onda más rojas (de menos energía) y mejor caracterizadas, lo que permitirá determinar si nuestros descubrimientos son simplemente la manifestación en el rango UV-A de mecanismos de emisión de luz conocidos o están causados por mecanismos completamente nuevos.

Algunos investigadores del proyecto. PIs of TARSIS: Armando Gil de Paz (UCM) y Jorge Iglesias Páramo (IAA_CSIC) y PIs-CoPIs de CATARSIS: Patricia Sánchez-Blazquez (UCM), Monica Relaño Pastor (UGR) y José Oñorbe (US).

TARSIS no es sólo un proyecto instrumental: es la herramienta necesaria para resolver algunas de las principales incógnitas sobre cómo han evolucionado las galaxias y el Universo en general. De este modo, el equipo de astrónomos detrás de TARSIS definió un nuevo y ambicioso proyecto de observación denominado CATARSIS (Calar Alto Tetra-ARmed Super-Ifuspectrograph» Survey). CATARSIS tiene como objetivo estudiar la emisión en el rango ultravioleta (UV-B e incluso UV-C) de galaxias para detectar la presencia de características que revelen la presencia de estrellas recién formadas o de gas caliente. El proyecto CATARSIS está codirigido por las Dras Patricia Sánchez Blázquez (UCM), Mónica Relaño Pastor (UGR) y los Drs. Jorge Iglesias Páramo (IAA-CSIC) y Jose Oñorbe (Universidad de Sevilla).

Esquema del diseño óptico de TARSIS. 

Para alcanzar a observar este rango, normalmente inaccesible desde Tierra, CATARSIS combina las capacidades únicas de TARSIS en el azul con la observación de galaxias distantes. Estas galaxias distantes, debido a la expansión del Universo, se alejan de nosotros a gran velocidad por lo que, igual que oímos un tren alejarse con un sonido más grave que le oímos acercarse, podemos ver su emisión tanto más al azul cuando más distante se sitúa la galaxia.

En palabras de la corresponsable científica del proyecto CATARSIS, la investigadora de la UGR Mónica Relaño Pastor, “con CATARSIS podremos no sólo reconstruir cómo las galaxias forman estrellas a lo largo de su vida, sino que podremos estudiar cómo el entorno participa en la formación y evolución de las galaxias”.

El equipo encargado del diseño y construcción de TARSIS, junto a la UCM, está formado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica de México (INAOE), las Universidades de Sevilla (US), Granada (UGR) y Almería (UAL), el Centro de Astrobiología (CAB/INTA-CSIC) y la empresa FRACTAL SLNE.