Megaproyecto astronómico de vanguardia da su primera Luz desde el Cerro Paranal

21 de octubre 2025

El telescopio espectroscópico 4MOST utiliza 2436 fibras ópticas, cada una del tamaño de un cabello humano, para captar la luz de las galaxias. 

El 18 de octubre de 2025, el Telescopio Espectróscopico Multiobjeto de 4 metros (4MOST), instalado en el telescopio VISTA del Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, obtuvo su primera luz. Este hito es un paso crucial en la vida de cualquier telescopio, ya que marca el momento en que está listo para comenzar su trayectoria científica. Además, el 4MOST no se limita a tomar imágenes del cielo, sino que registra espectros, capturando la luz de cada objeto en cada color individual. Con esta capacidad, puede descomponer la luz de 2400 objetos celestes simultáneamente en 18 000 componentes de color, lo que permite a los astrónomos estudiar su composición química y propiedades detalladas. 

Esta imagen muestra el telescopio VISTA de ESO y su instrumento 4MOST. Crédito: AIP/A. Saviauk

Una vez plenamente operativo, 4MOST investigará los procesos de formación y evolución de estrellas y planetas, la Vía Láctea y otras galaxias, agujeros negros y otros objetos exóticos, y del Universo en su conjunto. Analizando los colores arcoíris de miles de objetos cada 10-20 minutos, 4MOST creará un catálogo de temperaturas, composiciones químicas, velocidades y muchos otros parámetros físicos de decenas de millones de objetos repartidos por todo el cielo austral. 

4MOST es la mayor instalación de estudio espectroscópico multiobjeto del hemisferio sur y es única por su combinación de amplio campo de visión, número de objetos observados simultáneamente y número de colores espectrales registrados simultáneamente. Su desarrollo comenzó en 2010 y está diseñada para operar durante al menos los próximos 15 años. 

El Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) es el instituto líder del Consorcio 4MOST, que ha construido y operará científicamente la instalación. Además de la gestión general, el AIP ha participado en numerosos aspectos de la instalación, como su cámara de campo amplio con seis lentes de hasta 90 cm de diámetro, su sistema de guiado y enfoque, y su sistema de fibra, que contiene más de 2400 fibras de vidrio, cada una con el diámetro de un cabello humano. El AIP también participa activamente en la definición del plan de operaciones de 4MOST, incluyendo la planificación de las observaciones y el archivo de datos. 

El investigador principal de 4MOST, Roelof de Jong, jefe de la sección de Vía Láctea en AIP, comenta: «Es increíble ver los primeros espectros de nuestro nuevo instrumento. Los datos se ven fantásticos desde el principio y son un buen augurio para todos los proyectos científicos que queremos llevar a cabo. Que podamos capturar la luz, que a veces ha viajado miles de millones de años luz, en una fibra de vidrio del tamaño de un cabello es asombroso. Una hazaña excepcional que solo ha sido posible gracias a un equipo de desarrollo excepcional. ¡Estoy deseando que el sistema funcione todas las noches!». 

El 18 de octubre, el instrumento 4MOST utilizó por primera vez sus 2.400 fibras para analizar la luz de diferentes objetos cósmicos. El espectrógrafo, que está instalado en el telescopio VISTA de ESO, observó una gran extensión de cielo que contenía dos objetos prominentes: la Galaxia del Escultor y el cúmulo globular NGC288. Esta imagen muestra el campo de visión hexagonal de 4MOST y los muchos objetos (marcados con puntos de diferentes colores para diferentes tipos de objetos) que analizó en sus primeras observaciones de prueba. 4MOST capturó un espectro para cada uno de estos objetos individuales, lo que nos permitió estudiar sus propiedades como la composición química o la temperatura.
Crédito:
AIP/Background: Harshwardhan Pathak/Telescope Live

Joar Brynnel, director del proyecto 4MOST, añade: «Alcanzar este hito es un logro maravilloso tras más de una década de intensos esfuerzos. Es difícil expresar con palabras la emoción al comprobar que la instalación no solo cumple, sino que incluso supera el rendimiento requerido. Ha sido un verdadero privilegio gestionar este enorme consorcio durante más de una década. Sin el compromiso de todos los miembros del equipo y las instituciones implicadas, que ha superado todas nuestras expectativas, no habríamos podido entregar 4MOST al telescopio VISTA en tan buen estado. ¡Tengo muchas ganas de ver los emocionantes resultados de 4MOST en los próximos años!». 

«Con la primera luz de 4MOST, abrimos un nuevo capítulo en los estudios del cielo. 2436 fibras ópticas nos permiten capturar miles de objetos en el cielo austral simultáneamente. 4MOST ayudará a responder preguntas fundamentales sobre la formación de la Vía Láctea, la evolución de las galaxias y las fuerzas que configuran el Universo», afirma el Prof. Dr. Matthias Steinmetz, director científico del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP). 

EL IMPACTO PARA LA ASTRONOMÍA DESDE CHILE 

“La envergadura de este proyecto es tal que con este instrumento se podrá detectar la luz de más de 300 mil galaxias con el espectrógrafo más poderoso que existe hasta ahora en el mundo. Con estas observaciones se avanzará en el entendimiento de los procesos que rigen la evolución de las galaxias en el tiempo y el espacio. Esto gracias a que se observará una gama muy amplia de galaxias en distintas épocas y entornos cósmicos como cúmulos de galaxias, filamentos, grupos y vacíos, donde las condiciones para la vida de las galaxias varían enormemente. Y todo eso desde Chile y liderado por investigadores locales, en su mayoría en regiones”, señaló la Dra. Yara Jaffé, directora alterna del Núcleo Milenio de Galaxias (MINGAL) y académica de la Universidad Santa María. 

Por su parte, el Dr. Eduardo Ibar del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso e investigador principal de MINGAL que ha sido parte del equipo chileno que ha venido trabajando en este megaproyecto destacó que: «Usaremos este fenomenal espectrógrafo para observar la composición química de galaxias y cómo estas cambian sus propiedades a medida que caen a estructuras más grandes, por ejemplo, a cúmulos de galaxias.» 

Las observaciones de Primera Luz ejemplifican las capacidades únicas de 4MOST: su capacidad para observar un campo de visión muy amplio e investigar simultáneamente y con gran detalle una gran cantidad de objetos y casos científicos muy diferentes. Uno de los objetos que dominan la observación de Primera Luz de 4MOST es la galaxia alargada NGC 253, también llamada galaxia del Escultor o de la Moneda de Plata. A excepción de las Nubes de Magallanes, es la galaxia con el mayor diámetro aparente en el cielo austral, con un diámetro casi igual al de la Luna, solo que mucho más tenue. Fue descubierta por Caroline Herschel en 1783, se encuentra a una distancia de aproximadamente 11,5 millones de años luz y se sabe que actualmente forma numerosas estrellas nuevas. Las observaciones de 4MOST también capturan un supercúmulo estelar, varias estrellas calientes y frías y sus movimientos, y el gas que brilla en las estrellas recién formadas en esta galaxia. 

El otro gran objeto observado en el campo es el Cúmulo Globular NGC 288, un grupo muy denso de unas 100.000 estrellas muy antiguas en las afueras de la Vía Láctea, a una distancia de unos treinta mil años luz. Se formó hace unos 13.500 millones de años, en las primeras fases de la formación de la Vía Láctea. Sus estrellas contienen cantidades muy pequeñas de la mayoría de los elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio, lo que refleja su composición prístina. 

Además de estos dos objetos de gran tamaño, 4MOST obtuvo espectros de más de dos mil objetos en su primera observación científica de tan solo 20 minutos. Estos incluyen espectros de una gran variedad de estrellas brillantes y tenues en nuestra Vía Láctea, lo que permitió a los científicos determinar su temperatura, masa, diámetro, velocidad, edad, etapa evolutiva y composición química. Más allá de la Vía Láctea, se obtuvieron espectros de un par de galaxias superpuestas a 900 millones de años luz, así como espectros de más de mil galaxias cercanas y lejanas (¡hasta 10 mil millones de años luz!) para determinar su distancia, velocidad interna e historia de formación estelar o la masa de su agujero negro central. 

El equipo científico de 4MOST está formado por más de 700 investigadores de universidades e institutos de investigación de todo el mundo. Durante sus primeros cinco años de funcionamiento, 4MOST llevará a cabo 25 programas científicos diferentes: diez diseñados por miembros del consorcio que construyó el instrumento, mientras que los otros quince fueron seleccionados por un comité externo de astrónomos propuestos por ESO. La naturaleza multifibra de 4MOST permite la observación simultánea de numerosos programas científicos. Por ejemplo, unas pocas fibras pueden utilizarse para estudiar objetos raros, mientras que otro programa puede utilizar la mayoría de las demás fibras para generar grandes muestras estadísticas de estrellas o galaxias. Entre los casos científicos destacados de 4MOST se encuentran el origen de los elementos químicos y la formación de las primeras estrellas, el crecimiento de la Vía Láctea a lo largo del tiempo cósmico, la formación y evolución de galaxias y agujeros negros, la composición de la materia oscura invisible que parece abarcar la mayor parte de la masa de las galaxias, y la naturaleza de la energía oscura que impulsa la expansión acelerada del universo. 

En el corazón del sistema, 4MOST utiliza 2436 fibras ópticas, cada una del tamaño de un cabello humano, para captar la luz de los objetos celestes. La luz de cada una de estas fibras se transporta a los espectrógrafos que descomponen la luz en sus diferentes colores. Un nuevo y gran sistema de lentes de cámara óptica de casi 1 m de diámetro se instaló en el telescopio VISTA del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile para proporcionar a 4MOST un campo de visión del cielo de 2,5 grados de diámetro, cinco veces mayor que el diámetro de la Luna y uno de los mayores del mundo para un telescopio de 4 m. 4MOST observará un nuevo conjunto de objetos en el cielo cada 10 a 20 minutos utilizando un posicionador de fibras que mueve todas las fibras para observar nuevos objetos en menos de 2 minutos. Las fibras transportan la luz a tres espectrógrafos, cada uno de los cuales observa 800 objetos simultáneamente. Allí, la luz se descompone primero en componentes rojo, verde y azul, y luego con mayor detalle para ser registrada por grandes detectores de 36 megapíxeles. Dos espectrógrafos cubren todo el espectro de color, desde el azul intenso hasta el infrarrojo (370-950 nm), mientras que un tercer espectrógrafo analiza con mayor resolución de longitud de onda en tres bandas de color seleccionadas para medir mejor la abundancia de elementos químicos en las estrellas. 

La planificación de las observaciones 4MOST se realiza de forma remota desde el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Garching, cerca de Múnich. Unos minutos antes de la siguiente observación, se inicia un nuevo campo y los objetos se seleccionan de forma óptima según la información meteorológica y las condiciones de observación más recientes. La ejecución de las observaciones y el mantenimiento del instrumento son responsabilidad del Observatorio Europeo Austral (ESO). Los datos obtenidos se transfieren al centro de datos 4MOST en la Universidad de Cambridge, donde se analizan con un amplio conjunto de procesos de software para extraer los parámetros físicos de los objetos estudiados. Los resultados del análisis se transfieren posteriormente a los archivos de datos del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) y ESO para su distribución a todos los miembros del proyecto y a toda la comunidad científica para su exploración científica. 

La instalación 4MOST está diseñada, construida y operada científicamente por un consorcio de 30 universidades e institutos de investigación de Europa y Australia, bajo la dirección del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP). Los principales institutos que participan en la construcción y operación de la instalación son: 

Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP): líder del consorcio, sistema corrector y guía del telescopio, metrología, software de control, sistema de fibra y sistema de archivo. 

Universidad Macquarie / Óptica Astronómica Australiana (AAO): posicionador de fibra, 

Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL): espectrógrafos de baja resolución, 

Observatorio Europeo Austral (ESO): sistemas de detectores 

Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA): hardware de control de instrumentos 

Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE): planificación de observaciones y operaciones remotas, 

Nederlandse Onderzoekschool Voor Astronomie (NOVA): sistema de calibración, 

Universidad de Cambridge, Instituto de Astronomía (IoA): gestión de datos, 

Universität Hamburg (UHH), Hamburger Sternwarte: gestión de archivos y usuarios, 

Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH): espectrógrafo de alta resolución y software de control de instrumentos, 

University College London (UCL): Montaje y alineación del corrector de campo amplio 

Todos estos institutos también participan en el análisis y la exploración científicos, al igual que los siguientes socios principales del consorcio: Universidad de Durham, Departamento de Física, École Polytechnique fédérale de Lausanne, Lunds universitet, Rijksuniversiteit Groningen, Universidad de Bath, Universidad de Australia Occidental, Uppsala universitet y participantes menores del consorcio: Georg-August-Universität Göttingen, L’Observatoire de Paris, Laboratoire des Matériaux Avancés, Max-Planck-Institut für Radioastronomie, University College London, Universität Potsdam, Universidad de Sussex, Universidad de Tartu, Universidad de Warwick, Universidad de Lancaster, Universidad de Portsmouth, Universidad de Southampton y Queen’s University Belfast. 

El desarrollo y funcionamiento de 4MOST fueron posibles gracias a la financiación del Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio.