Un portal de trabajo para cazar y seguir supernovas tipo II
CATS son las siglas de Carnegie Type II Supernova Survey, un programa de observación llevado adelante por Mario Hamuy durante su etapa como investigador postdoctoral en Carnegie Observatories (Pasadena, 2001–2003) y en Las Campanas Observatory / Carnegie Observatories (La Serena, Chile, 2003–2005).
Esta página fue el portal de trabajo diario del equipo.
Detrás de esta página de enlaces sobrevive, en el mismo directorio del sitio, el registro operativo casi completo del programa: un calendario de turnos de observadores y telescopios, una tabla con más de 250 supernovas seguidas, y decenas de bitácoras individuales de observación —incluyendo, por ejemplo, el seguimiento del célebre estallido de rayos gamma GRB 030329, asociado a una supernova.
El programa en cifras
De las supernovas tipo Ia a las de tipo II como patrones lumínicos estándar
CATS trasladó a las supernovas tipo II una pregunta que el Proyecto Calán/Tololo ya había resuelto para las de tipo Ia: ¿pueden convertirse en reglas fiables para medir distancias en el universo?
Las supernovas de tipo II —explosiones de estrellas masivas que conservan su envoltura de hidrógeno— son intrínsecamente más heterogéneas en brillo que las de tipo Ia, lo que históricamente las hizo menos atractivas como patrones lumínicos estándar. Hamuy había abordado este problema desde su tesis doctoral en la Universidad de Arizona, "Type II Supernovae as Distance Indicators" (2001), y lo continuó en Carnegie con datos propios reunidos a través de CATS.
El programa no era, ante todo, una búsqueda de descubrimiento: según su propia tabla de supernovas, la mayoría de los objetos fueron descubiertos por otras redes (por ejemplo LOTOSS, o astrónomos individuales como Robert Evans, descubridor de SN 2003gd en la galaxia M74) y por búsquedas propias con telescopios de 4 metros en Kitt Peak (KP4m) y Cerro Tololo (CT4m). El aporte específico de CATS era el seguimiento sistemático: fotometría y espectroscopía repetida de cada supernova durante semanas, usando los telescopios de Las Campanas y observatorios asociados.
Con esos datos, Hamuy y sus colaboradores desarrollaron el método del Patrón Lumínico Estandarizado (Standardized Candle Method), que corrige el brillo de una supernova tipo II a partir de la velocidad de expansión de su envoltura, y aplicaron también el más clásico Método de la Fotósfera en Expansión (Expanding Photosphere Method, EPM), una técnica geométrica que compara el tamaño angular observado del objeto con su tamaño físico deducido de la espectroscopía, sin depender de otros escalones de la escala de distancias cósmicas.
Los telescopios detrás del seguimiento
El calendario de observadores conservado en el sitio (septiembre 2002 – diciembre 2003, con entradas hasta 2004) muestra un programa que combinaba varios telescopios e instrumentos según la fase de cada supernova.
Las bitácoras conservadas registran los siguientes observadores en el calendario original: Mario Hamuy, Sergio González, Kevin Krisionas, Nidia Morrel, Mark Phillips, entre otros/as.
Publicaciones que surgieron de estos datos
El seguimiento sostenido de decenas de supernovas tipo II alimentó una serie de artículos que ampliaron su uso como herramienta cosmológica.
El método del Patrón Lumínico Estandarizado ↗
Hamuy & Pinto (2002) mostraron que la velocidad de expansión de la envoltura de una supernova II-P se correlaciona con su luminosidad en la fase de plateau, permitiendo calibrar su brillo real. Con SN 1987A como referencia, obtuvieron H₀ = 55 ± 12 km/s/Mpc, un valor preliminar que abrió la puerta a refinamientos posteriores con muestras más grandes.
Propiedades físicas de 24 supernovas ↗
En "Observed and Physical Properties of Core-Collapse Supernovae" (2003), Hamuy usó fotometría y espectroscopía de 24 supernovas II-P para mostrar que varían hasta 5 magnitudes en luminosidad de plateau, hasta 5 veces en velocidad de expansión, y entre 0,0016 y 0,26 masas solares en níquel radiactivo producido por la explosión.
Distancias por el método EPM ↗
Jones, Hamuy y colaboradores (2009) aplicaron el Método de la Fotósfera en Expansión a 12 supernovas II-P —incluyendo objetos del propio seguimiento de Las Campanas— para obtener distancias independientes de la escala de distancias cósmicas tradicional.
Un programa preservado como archivo histórico
Las páginas operativas de CATS —calendario, lista de supernovas, bitácoras— documentan actividad concentrada entre 1999 y 2004, coincidiendo con los años en que Hamuy trabajó en Carnegie Observatories y Las Campanas Observatory. Este sitio conserva el programa tal como quedó al cierre de esa etapa, como registro histórico de trabajo de campo más que como un proyecto activo.
De Calán/Tololo a Carnegie: dos maneras de medir el universo con supernovas
CATS puede leerse como la continuación natural del Proyecto Calán/Tololo (1989–1996), que Hamuy fundó junto a José Maza, Mark Phillips y Nicholas Suntzeff para estudiar supernovas tipo Ia.
Mientras Calán/Tololo calibró las supernovas tipo Ia —hoy la herramienta central de la cosmología de precisión, reconocida con el Premio Nobel de Física 2011—, CATS abrió una vía complementaria: usar las supernovas tipo II, mucho más comunes pero también más diversas, como una segunda regla de medición independiente. Ambos programas forman parte de una misma línea de trabajo, descrita con más detalle en la página de investigaciones previas de este sitio.