Estudio de sitios

Chile cuenta con condiciones atmosféricas favorables para la observación astronómica en la región norte del país. Debido a esto, existen una gran cantidad de observatorios astronómicos que actualmente están operando en el norte de Chile, los cuales realizan observaciones en distintos rangos del espectro electromagnético. Entre ellos se encuentran Paranal, the Atacama PAthfinder EXperiment (APEX), Gemini Sur, La Silla, the Atacama Large Millimiter Array (ALMA), entre otros.

Por otro lado, otros proyectos astronómicos se instalarán en el futuro cercano, entre los que se encuentran E-ELT, GMT, CTA. El Centro CEAAS realiza estudios atmosféricos de caracterización de sitios con potencial para la instalación de observatorios, ya sea en Chile o en otros lugares del mundo. Esto conlleva el análisis de observaciones, modelos globales y simulaciones regionales para encontrar los sitios que cuentan con condiciones favorables para la instalación de un observatorio. En dependencia de la longitud de onda en la que opera el observatorio, se analizan un grupo particular de variables (por ejemplo: temperatura, humedad, turbulencia óptica, etc,) para determinar el potencial o no del sitio.

Campañas de radiosondas en observatorios astronómicos realizados por miembros del CEAAS. Izquierda) APEX. Centro y derecha) Paranal.

Para los observatorios que operan en el rango visible del espectro electromagnético, conocer la evolución de la turbulencia óptica es el parámetro más importante para su operación. Por otro lado, para los observatorios que operan en el rango infrarojo del espectro, entender la evolución del vapor de agua en la atmósfera es lo más importante para su operación. Por esto, los investigadores del Centro también estudian cuales son los mecanismos físicos que determinan las variaciones temporales en turbulencia óptica y vapor de agua en la atmósfera en el Norte de Chile, para entender su comportamiento futuro. 

Astrometeorología, Turbulencia óptica y Vapor de agua precipitable (PWV): Los observatorios astronómicos necesitan monitorear las condiciones meteorológicas para optimizar sus operaciones. Además de las variables atmosféricas estándares como la temperatura, la humedad relativa o la intensidad y dirección del viento; la turbulencia óptica y el seeing astronómico (debido a la turbulencia atmosférica) es una variable muy importante que representa la calidad del cielo para realizar observaciones en el espectro visible e infrarrojo. De forma similar el PWV (Precipitable Water Vapor) representa el contenido de vapor de agua contenido en la atmósfera el que se encuentra en algunas bandas de absorción para la radioastronomía. La turbulencia óptica y el PWV son variables que nuestro Centro se ha especializado en investigar, para caracterizar sitios de interés astronómico y también para realizar simulaciones y pronósticos que brinden soporte a las operaciones de los observatorios astronómicos en Chile.

Simulaciones de la turbulencia óptica (Cn2) y el seeing astronómico en Gemini Sur (izquierda y centro), PWV en el Llano de Chajnantor-ALMA (Derecha).