L'Observatori Vera C. Rubin i el Legacy Survey of Space and Time (LSST)

Després de dues dècades de disseny i construcció, l’Observatori Vera C. Rubin ha començat la seva fase d’operacions. Situat a Cerro Pachón (Xile), el telescopi Simonyi i la càmera digital més gran mai construïda duran a terme el Legacy Survey of Space and Time (LSST), un escaneig profund del cel austral cada tres nits de mitjana durant deu anys. El projecte va completar la seva construcció l’octubre del 2025 i des del febrer del 2026 distribueix les primeres alertes d’objectes variables i transitoris.

En aquest article repassaré què és Rubin, en quin punt es troba, quina ciència farà possible, amb la determinació de les propietats de la matèria i l’energia fosques com a gran objectiu, i quina és la contribució espanyola a un dels projectes astronòmics més grans fins avui.

Un telescopi per construir una pel·lícula de l’Univers

L’Observatori Vera C. Rubin és una instal·lació finançada conjuntament per la National Science Foundation (NSF) i el Departament d’Energia (DOE) dels Estats Units. Porta el nom de l’astrònoma Vera C. Rubin (1928-2016), les mesures de la qual sobre les corbes de rotació en galàxies, durant la dècada dels setanta del segle passat, van proporcionar una de les primeres evidències sòlides de l’existència de la matèria fosca. Per això, que un observatori dedicat, entre altres coses, a desentranyar la naturalesa de la matèria i l’energia fosques porti el seu nom és un merescut reconeixement a la seva trajectòria.

En aquesta fotografia captada el febrer del 2026, l’Observatori Rubin de la NSF i el DOE observa el cel nocturn xilè sobre el Cerro Pachón sota l’espectacular visió de la nostra galàxia, la Via Làctia, i de les seves galàxies satèl·lit més grans, el Gran Núvol de Magalhães i el Petit Núvol de Magalhães - Crèdits: © NSF–DOE Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA/P. Lago

La part central de l’observatori és el telescopi Simonyi Survey Telescope, de 8,4 metres de diàmetre i amb un disseny òptic de tres miralls extraordinàriament compacte que li permet assolir un camp de visió d’uns 9,6 graus quadrats, unes quaranta vegades l’àrea de la Lluna. Al seu focus hi ha la LSSTCam, la càmera digital més gran construïda fins ara, amb 3.200 megapíxels. Amb ella, Rubin fotografiarà tot el cel austral cada tres nits de mitjana durant els pròxims deu anys.

El projecte principal responsable de l’escaneig és el Legacy Survey of Space and Time (LSST), una autèntica pel·lícula de l’Univers que registrarà des d’asteroides propers fins a galàxies llunyanes, incloent-hi supernoves, estrelles variables i fenòmens encara per descobrir. El salt d’escala respecte d’escaneigs anteriors és evident: cada nit es generaran de l’ordre de 20 terabytes de dades, és a dir, desenes de petabytes d’imatges al cap de deu anys, un catàleg final de diverses desenes de milers de milions d’objectes i la possibilitat de generar milions d’alertes per nit sobre tots els fenòmens transitoris de diversa naturalesa que canvien al cel.

Del final de la construcció a la “primera llum”

En els últims dos anys els esdeveniments s’han anat accelerant. La càmera de proves LSST Commissioning Camera (LSSTComCam) va captar el seu primer fotó el 24 d’octubre de 2024, iniciant la campanya de posada a punt del sistema tecnològic amb observacions reals del cel. La càmera científica definitiva, la LSST Camera (LSSTCam), es va instal·lar el 15 d’abril de 2025, i el 23 de juny del mateix any l’observatori va assolir la seva “primera llum”, el moment en què va començar a prendre imatges de qualitat científica amb el pla focal complet de manera rutinària.

El 24 d’octubre de 2025 es va declarar substancialment completada la construcció de l’observatori i, l’endemà, van començar les operacions. Des d’aleshores Rubin es troba en l’anomenada “fase d’optimització primerenca”, el període en què l’equip tècnic de l’observatori treballa perquè el sistema funcioni de manera estable i repetible nit rere nit abans de l’inici formal del LSST. Durant la fase de validació científica ja s’han acumulat més de 21.000 imatges, un conjunt de dades valuós per si mateix i que constitueix la base dels primers productes útils per a la comunitat científica.

Les primeres dades: Data Previews i alertes

El programa científic de Rubin preveu una sèrie de tres previsualitzacions de dades (data previews, DP) de complexitat creixent: el 2023 es va publicar el DP0 basat en dades simulades semblants a les que es podrien obtenir amb la LSSTCam. Tot seguit, el juny del 2025 es va publicar el DP1, que va oferir els primers productes reals a partir de set camps observats amb LSSTComCam. Finalment, està previst que entre els mesos de juliol i setembre del 2026 es publiqui el DP2, el primer conjunt real de dades de la LSSTCam que inclourà unes 16.900 visites en coaddicions profundes, cobrint uns 3.000 graus quadrats en els sis filtres (ugrizy) i fins a uns 15.000 graus quadrats amb almenys un dels filtres.

A banda de les imatges de l’Univers estàtic, l’altre gran component del LSST és el flux d’alertes de detecció d’objectes transitoris. El 24 de febrer de 2026, Rubin va emetre les seves primeres alertes públiques. Cada vegada que el sistema detecta un canvi al cel, un objecte que apareix, desapareix o varia de brillantor, genera, en menys de 120 segons, una alerta que es distribueix de manera totalment pública a través d’un nou agent d’alertes (alert brokers). Al llarg d’aquest any 2026 està previst que s’afegeixin a les alertes una base de dades de productes ràpids (PPDB) amb més detalls dels candidats a objectes transitoris i la publicació d’imatges nocturnes processades.

Aquesta il·lustració artística representa l’inici del flux d’alertes de l’Observatori Vera C. Rubin de la NSF–DOE. S’hi mostra la instal·lació situada al cim d’una carena rocosa. Al cel nocturn hi brillen les estrelles i la banda lluminosa de la Via Làctia. El cel és ple de múltiples «pings» d’alerta, que representen avisos individuals emesos per l’Observatori Rubin quan detecta que algun objecte del cel ha canviat de brillantor o de posició. Les diferents icones representen diversos tipus d’alertes, com ara asteroides, supernoves, nuclis galàctics actius i estrelles variables - Crèdits: © NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory / NOIRLab / SLAC / AURA / P. Marenfeld / J. Pinto

Tota aquesta riquesa de dades es posarà a disposició de la comunitat a través de la Rubin Science Platform, un entorn virtual que permet consultar catàlegs, visualitzar imatges i fer anàlisis de les dades del LSST sense necessitat de descarregar-les, utilitzant la potència de computació dels servidors propis del LSST distribuïts en diferents infraestructures o data facilities (DF; als EUA, França i el Regne Unit).

Matèria i energia fosques: el cor científic

El LSST s’organitza al voltant de quatre grans temes científics: l’estudi de la matèria i l’energia fosques, l’inventari del sistema solar, la cartografia de la Via Làctia i l’exploració del cel variable i transitori. De tots ells, el que dona nom a l’observatori, i el de més repercussió cosmològica, és el primer.

La coordinació d’aquest esforç recau en la Dark Energy Science Collaboration (DESC), una col·laboració internacional d’uns 1.500 membres procedents d’uns 30 països. DESC combina diverses sondes cosmològiques complementàries: l’efecte de lent gravitacional feble i la distribució a gran escala de les galàxies, el recompte de cúmuls de galàxies, l’estudi de la matèria fosca a partir de la massa mínima dels halos galàctics, i la caracterització de supernoves de tipus Ia com a indicadors de distància.

L’objectiu final de DESC consisteix a creuar els resultats de totes aquestes sondes per mesurar amb una precisió sense precedents l’evolució de l’expansió de l’Univers i el creixement de la seva estructura, i així entendre la naturalesa de l’energia fosca. És, en certa manera, la continuació natural del treball de Vera Rubin: passar de descobrir que l’Univers està dominat per components ’foscos’ a mesurar, amb tot el rigor possible, de què estan fets.

La participació espanyola en el LSST

La comunitat astronòmica espanyola és present a Rubin a través de dos acords de col·laboració: el de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), i el del consorci Barcelona-Madrid (del qual formen part l’Institut de Física d’Altes Energies - IFAE, el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas - CIEMAT, l’Institut de Ciències de l’Espai - ICE/CSIC, l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya - IEEC, i l’Instituto de Física Fundamental - IFT/CSIC). Aquests grups contribueixen al desenvolupament de les anàlisis cosmològiques, a la infraestructura de computació i preparació de simulacions i a la futura explotació científica de les dades. Les aportacions inclouen tasques que van des del calibratge i el modelatge de diferents sondes cosmològiques fins a la coordinació de grups de treball i responsabilitats dins de la col·laboració. En particular, el Port d’Informació Científica (PIC), ubicat al Campus de la Universitat Autònoma de Barcelona, és un dels centres independents d’accés a dades (IDAC) que Rubin està desplegant fora dels Estats Units i que disposaran de còpies de totes les dades observades i produïdes pel LSST.

El que està per venir

Els pròxims mesos seran intensos. Abans que acabi el 2026 s’espera la publicació de DP2, l’ampliació de l’àrea coberta per les alertes més enllà dels camps d’observació profunda, la posada a disposició de la PPDB i l’inici de la publicació d’imatges nocturnes. Més endavant, arribaran l’inici formal del LSST i la primera publicació completa de dades, DR1, basada en el primer any del cartografiat.

Rubin representa un canvi d’escala en la manera de fer astronomia. En lloc d’apuntar a objectes concrets, s’observarà tot el cel de manera sistemàtica i les dades es faran públiques de manera recurrent per a tota la comunitat. És difícil anticipar tots els descobriments que el LSST proporcionarà, i probablement els més fascinants seran els que avui ni tan sols imaginem, però sí que es pot assegurar que durant la pròxima dècada l’astronomia portarà, amb tot mereixement, el nom de Vera Rubin.

NOTA:

Article prèviament publicat al Butlletí de la Societat Espanyola d’Astronomia - SEA, estiu del 2026