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GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS El Gran Telescopio CANARIAS (GTC) será el mayor telescopio de su clase cuando entre en operación. Es un telescopio reflectante diseñado para incorporar las últimas tecnologías, por lo que la comunidad científica contará con uno de los telescopios más avanzados del mundo.

GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS Ubicación: El GTC se encuentra en uno de los mejores sitios del Hemisferio Norte para la observación astronómica, el Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM) en la isla canaria de La Palma. Coste: El coste de la construción y gestión alcanza los 130 millones de euros. Fechas: Las obras comenzaron en el año 2000. La Primera Luz tuvo lugar el 13 de Julio de 2007. Se espera que los primeros resultados científicos se obtengan en el año 2009.

GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS El proyecto GTC es una inciativa española liderada por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y apoyada por el Gobierno español (a través del Ministerio de Ciencia e Innovación) y por el Gobierno de Canarias a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER). El proyecto también incluye la participación de instituciones de Mexico y de Estados Unidos. 4

GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS Por parte de Estados Unidos, la Fundacion para la Investigación de la Universidad de Florida firmó un acuerdo por el cual contribuye con un 5 % del presupuesto de construcción, operación y demás actuaciones e inversiones preparatorias previas a su explotación, obteniendo a cambio un 5 % del tiempo de observación.

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GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS México participa a través del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y el Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (IA-UNAM), que, cofinanciados por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México (CONACYT), aportan un 5% del presupuesto. A cambio, obtendrán un 5% de tiempo de observación del GTC.

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GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS El acuerdo con México también incluye intercambio de tiempo de observación con el Gran Telescopio Milimétrico (GTM), un radiotelescopio de 50 metros construido por el INAOE y la Universidad de Massachusetts.

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GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS Las instituciones mexicanas y la Universidad de Florida desarrollan, además, algunos de los instrumentos del Gran Telescopio CANARIAS. Gracias al GTC, España está a la cabeza de una de las mayores iniciativas científicas y tecnológicas dentro del campo de la astronomía.

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Colocación del último segmento del espejo primario del GTC GTC: ¿Cómo funciona? LOS ESPEJOS El GTC es el último de una generación de grandes telescopios que actualmente están en construcción, por lo que ha podido mejorar el diseño de sus predecesores, aprendiendo de su experiencia. El espejo primario del GTC se ha diseñado como un espejo segmentado, ya que manejar y mover un espejo monolítico de este tamaño sería casi imposible. Colocación del último segmento del espejo primario del GTC (enlace a vídeo)

GTC: ¿Cómo funciona? Está compuesto por 36 segmentos hexagonales que, unidos, forman una superficie equivalente a un espejo circular de 10.4 m de diámetro. El GTC cuenta con una superficie colectora (75.7 m2) mayor que la de ningún otro telescopio óptico o infrarrojo. El GTC también cuenta con espejos monolíticos secundario y terciario que reenvían la luz a los distintos focos donde se ubican los instrumentos científicos. El camino de la luz (enlace a vídeo)

Espejo primario del GTC. Julio 2008 GTC: ¿Cómo funciona? Espejo primario del GTC. Julio 2008

GTC: ¿Cómo funciona? La calidad de imagen es fundamental en un telescopio por lo que, además de esta gran superficie colectora, el GTC cuenta con dos sistemas para optimizarla: la ÓPTICA ACTIVA y la ÓPTICA ADAPTATIVA

El espejo primario en movimiento GTC: ¿Cómo funciona? La Óptica Activa se usará para alinear, deformar y mover los espejos. En el caso de los segmentos del espejo primario, esto se hará con el fin de mantenerlos formando una sola superficie. Además, al igual que ocurrirá con el espejo secundario, esta técnica se utilizará para evitar que la calidad de imagen se vea afectada por las condiciones externas, como pueden ser los cambios de temperatura, flexiones debido al peso de la estructura e imperfecciones de fabricación. El espejo primario en movimiento El espejo secundario (enlace a vídeos)

El sistema de Óptica Adaptativa GTC: ¿Cómo funciona? La Óptica Adaptativa es una nueva tecnología en desarrollo para grandes telescopios. Permitirá observar el Universo casi como si no existiera la atmósfera. Esta técnica implica el uso de espejos deformables para compensar las aberraciones que trae consigo la luz al atravesar la atmósfera (el denominado “seeing”). El sistema de Óptica Adaptativa (enlace a vídeo)

La construcción de la cúpula Ventilación natural de la cúpula GTC: ¿Cómo funciona? El GTC cuenta, además, con una cúpula que protege al telescopio, preparada para evitar al máximo la existencia de turbulencias externas e internas que puedan degradar la imagen, y con una estructura mecánica diseñada para que la observación se realice libre de vibraciones que podrían restar nitidez a las imágenes. La construcción de la cúpula Ventilación natural de la cúpula (enlace a vídeos)

GTC: ¿Cómo funciona? El GTC optimizará su tiempo de observación mediante el sistema de “observación por colas”, proceso por el cual se decidirá automáticamente qué instrumentación y qué tipo de observación conviene hacer conforme a las condiciones atmosféricas de cada momento.

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GTC: ¿Cómo funciona? Además, el GTC utilizará un avanzado Sistema de Control y dispondrá de una alta fiabilidad de funcionamiento gracias a un programa de mantenimiento preventivo, diseñado para percibir posibles fallos de funcionamiento antes de que se produzcan, garantizando que el tiempo de parada producido por estos fallos en el sistema sea mínimo.

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GTC: ¿Cómo funciona? Un telescopio necesita instrumentación focal. Lo contrario sería como tener una cámara fotográfica y no disponer de carrete. El GTC contará con varios instrumentos científicos de última generación que permitirán analizar la luz visible e infrarroja. Los instrumentos, ubicados en las estaciones focales del telescopio, captarán la luz, formando imágenes directas (las que detecta el ojo humano) e imágenes espectroscópicas (a través de espectrógrafos, seleccionamos una parte de la imagen, separándola en sus diferentes longitudes de onda). Estos instrumentos serán OSIRIS, CanariCam, ELMER, EMIR y FRIDA.

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GTC: Instrumentación Científica CanariCam (un espectrógrafo con capacidad de imagen en el infrarrojo térmico) podrá “detectar” el calor de las estrellas. Será capaz de obtener imágenes, hacer espectroscopía, polarimetría y coronografía en el rango espectral del infrarrojo medio. CanariCam ha sido construido por el Departamento de Astronomía de la Universidad de Florida.

GTC: Instrumentación Científica Charles Telesco, the Principal Investigator of the CanaryCam Instrument Team 27

GTC: Instrumentación Científica OSIRIS (Sistema Óptico para Imagen y Espectroscopía Integrada de Resolución Baja/Intermedia; Optical System for Imaging and low Resolution Integrated Spectroscopy) podrá obtener imágenes directas del cielo y podrá realizar espectroscopía de varios objetos a la vez. Trabajará en el rango visible, es decir, con la luz del cielo que es capaz de percibir el ojo humano. OSIRIS ha sido diseñado y construido por el IAC, con la colaboración del IA-UNAM.

GTC: Instrumentación Científica OSIRIS on its test bench. GTC: Instrumentación Científica 29

GTC: Instrumentación Científica ELMER será capaz de obtener imágenes convencionales con filtros de banda ancha y estrecha que permitirán hacer comprobaciones de Calibración del propio telescopio, espectroscopía de rendija larga, fotometría rápida, espectroscopía rápida de rendija corta, espectroscopía sin rendija o espectroscopía multiobjeto. Fue diseñado y construído por la Oficina del Proyecto de GRANTECAN S.A.

GTC: Instrumentación Científica Elmer on the Test Bench at the IAC Workshop in La Laguna. 31

GTC: Instrumentación Científica Por último, FRIDA (InFRared Imager and Dissector for the Adaptive Optics System of the GTC) es una Cámara Infrarroja con Unidad de Campo Integral y será el primer instrumento que aprovechará el haz de luz corregido por el Sistema de Óptica Adaptativa del GTC. Este instrumento está siendo desarrollado por un equipo internacional que lidera el IA-UNAM.

GTC: Instrumentación Científica The Galactic Centre observed with and without adaptive optics. 33

GTC: Qué es Consolider-GTC Para el proyecto “Primera Ciencia con el Gran Telescopio CANARIAS (GTC): La Astronomía Española en Vanguardia de la Astronomía Europea”, financiado por el Programa CONSOLIDER INGENIO 2010 del Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN), es fundamental que el GTC, una instalación compleja y costosa, produzca ciencia en cuanto el telescopio empiece a funcionar. Hay 12 equipos científicos involucrados. Para el proyecto Consolider-GTC, lo más importante de unir a tantos grupos científicos de diferentes campos es su interés por obtener la mejor ciencia posible del GTC. 34

GTC: Qué es Consolider-GTC El Proyecto Más de 150 participantes 19 grupos de investigación en 12 centros diferentes (incluyendo centros en México y Florida) Financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación con 5 M€ para 5 años 35

GTC: Qué es Consolider-GTC Principales Objetivos Acelerar la fase de puesta a punto del GTC de manera que comience a producir ciencia lo antes posible. Desarrollar un número de proyectos científicos que resulten en avances cualitativos para la Astronomía. Beneficiarse de los conocimientos adquiridos durante la construcción del GTC para facilitar la implicación de grupos españoles en la nueva generación de telescopios gigantes (E-ELT’s). 36

GTC: Qué es Consolider-GTC … Principales Objetivos 4) Promover la participación de la comunidad astronómica en el diseño y construcción de instrumentación científica de última generación para el GTC y otros grandes telescopios. 5) Implementar una Escuela Internacional de Instrumentación Avanzada: IScAI. 6) Desarrollar un atractivo programa de difusión para compartir con el público los avances científicos y técnicos del GTC. 37

GTC: What we will see… El GTC podrá llegar a “ver” los objetos más distantes y los más débiles de nuestro Universo. Entendamos esto como un viaje en el tiempo: la luz que recibimos de los objetos más alejados del Universo empezó su viaje hace unos 13.000 millones de años, por lo que podremos obtener respuesta a muchas preguntas sobre la creación y evolución del Universo conocido.

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GTC: What we will see… Con el GTC distinguiremos sistemas planetarios en estrellas de nuestros alrededores...

Artists concept of a protoplanetary disk. Credit: Pat Rawlings / NASA GTC: What we will see… Artists concept of a protoplanetary disk. Credit: Pat Rawlings / NASA 41

GTC: What we will see… … exploraremos la materia oscura...

GTC: What we will see… An image of the Bullet Cluster indicating what is believed to be dark matter (represented in blue). Credit: NASA/ CXC/ CIA/ STSci/ Magellan/ University of Arizona/ ESO. 43

GTC: What we will see… … podremos ver, oculto tras las densas nubes moleculares, el “nacimiento” de estrellas…

GTC: What we will see… A Hubble Space Telescope (HST) image of NGC 3372. Credit: HST/NASA/ESA 45

GTC: What we will see… …“ver” las galaxias más alejadas… 46

Hubble Ultradeep Field. Credit: NASA/STScI GTC: What we will see… Hubble Ultradeep Field. Credit: NASA/STScI 47

GTC: What we will see… … y los cuásares…

An artist's impression of a growing quasar. Credit: NASA. GTC: What we will see… An artist's impression of a growing quasar. Credit: NASA. 49

GTC: What we will see… … observar como no se había hecho antes, algunos agujeros negros con el fin de saber más acerca de su naturaleza y su evolución… 50

GTC: What we will see… Centaurus A, a nearby galaxy with a massive black hole in its nucleus. Credit: NASA 51

GTC: What we will see… … o saber cuáles son los componentes químicos creados tras el “Big bang”.

GTC: What we will see… Credit: ESA 53

GTC: What we will see… Descubrir y clasificar planetas similares a la Tierra en torno a otras estrellas es una de las metas emblemáticas del GTC.

GTC: What we will see… 55

GTC: GRAN TELESCOPIO CANARIAS El GTC en su Primera Luz (enlace a vídeo)