Los detalles del Sol como si se vieran a 100 kilómetros: así los ha captado un potente telescopio en Tenerife

Madrid/Un telescopio del Observatorio del Teide ha conseguido obtener imágenes de la superficie solar con una resolución sin precedentes, equivalente a observar detalles como si estuviesen a tan solo 100 kilómetros de distancia. El Vacuum Tower Telescope (VTT), equipado con un innovador sistema de cámaras desarrollado por el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), ha capturado imágenes en resolución 8K que muestran con extraordinaria nitidez las estructuras más pequeñas en las zonas activas del Sol. Los resultados de esta investigación, que suponen un importante avance en la observación solar, acaban de publicarse en la prestigiosa revista científica Solar Physics.

Esta tecnología pionera permite sortear un problema habitual en la observación solar: los grandes telescopios solares pueden captar los detalles más minúsculos, pero solo en campos de visión reducidos, mientras que los telescopios más pequeños observan el disco solar completo pero no logran visualizar las estructuras complejas formadas por el campo magnético. El VTT, que lleva en funcionamiento desde 1988, ha encontrado el equilibrio perfecto al combinar un amplio campo de visión con una excelente resolución espacial, cerrando así la brecha entre ambos tipos de instrumentos.

Para lograr estas imágenes de alta definición, el sistema necesita capturar 100 fotografías de corta exposición de 8.000 por 6.000 píxeles a una velocidad de 25 fotogramas por segundo. Mediante técnicas avanzadas de restauración, las imágenes eliminan las distorsiones causadas por la atmósfera terrestre, permitiendo alcanzar la resolución teórica máxima del telescopio.

Una ventana única a la actividad solar

Gracias a esta tecnología, los científicos pueden observar la superficie del Sol con una nitidez equivalente a distinguir detalles de apenas 100 kilómetros de extensión, algo extraordinario considerando que nos encontramos a 150 millones de kilómetros de nuestra estrella. Las grabaciones a intervalos permiten además estudiar procesos dinámicos que ocurren en escalas temporales de apenas 20 segundos, ofreciendo información crucial sobre la evolución de fenómenos solares.

"Para comprender mejor la actividad solar, es crucial no solo analizar los procesos fundamentales de la estructura fina y el desarrollo a largo plazo de la actividad global con diversos instrumentos", afirma Rolf Schlichenmaier, científico del Instituto de Física Solar (KIS) de Friburgo, "sino también investigar la evolución temporal del campo magnético en las regiones activas".

Las nuevas imágenes abarcan áreas correspondientes a aproximadamente un séptimo del diámetro solar, unos 200.000 kilómetros, lo que permite observar estructuras a gran escala como movimientos del plasma y grupos de manchas solares. Esta cobertura supone una ventaja considerable frente a los grandes telescopios solares, que normalmente solo proporcionan campos de imagen de unos 75.000 kilómetros de diámetro.

Tecnología que supera expectativas

El nuevo sistema de cámaras complementa perfectamente otros instrumentos ya instalados en el VTT, como el Dispositivo Interferométrico de Gran Región Heliosísmica (HELLRIDE), el Espectrógrafo Láser de Referencia Absoluta (LARS) y el Espectrógrafo Universal Multilínea Rápido (FaMuLUS). Esta integración permite un análisis multidimensional de la actividad solar.

"Nuestras expectativas con el sistema de cámaras se cumplieron con creces desde el principio", explica Robert Kamlah, quien dirigió el proyecto como parte de su tesis doctoral en el AIP y la Universidad de Potsdam. Las primeras observaciones ya han mostrado resultados sorprendentes, como la forma en que las manchas solares se integran en la supergranulación (patrones convectivos a gran escala) y la compleja estructura del campo magnético, responsable de múltiples erupciones en la región activa estudiada.

Mediante el uso de filtros especializados, los investigadores han logrado visualizar las señales más pequeñas del campo magnético como estructuras brillantes en las imágenes. Las series temporales tomadas a la luz de la línea de calcio ionizado simple (393,3 nm) y en la banda G de Fraunhofer (430,7 nm) han permitido identificar áreas de mayor actividad y seguir los movimientos del plasma en diferentes capas de la atmósfera solar: la fotosfera y la transición hacia la cromosfera.

El VTT: un telescopio clásico con tecnología de vanguardia

"Los resultados obtenidos muestran cómo, junto con nuestros colaboradores, estamos enseñando nuevas técnicas a un telescopio antiguo", señala Carsten Denker, jefe de la Sección de Física Solar del AIP. Esta revitalización de instrumentos ya existentes demuestra que telescopios como el VTT pueden seguir realizando contribuciones fundamentales al estudio de la actividad solar, especialmente cuando se necesita recopilar información sobre grandes regiones activas durante eventos eruptivos relevantes para la predicción meteorológica espacial.

El sistema implementado resulta particularmente valioso para observar fenómenos como erupciones solares y otros eventos eruptivos que pueden tener impacto en la meteorología espacial, un campo cada vez más importante debido a nuestra dependencia de la tecnología satelital y las comunicaciones.

Las imágenes de alta resolución permiten estudiar en detalle cómo evoluciona el campo magnético solar, responsable de los fenómenos más energéticos que ocurren en nuestra estrella. La orientación no radial y la torsión de los filamentos penumbrales (las estructuras que rodean las manchas solares) han revelado la extraordinaria complejidad del campo magnético en las regiones activas, proporcionando pistas sobre los mecanismos que desencadenan las erupciones solares.