Proyecto MACHO

En astronomía, el Proyecto MACHO fue una búsqueda observacional realizada entre 1992 y 1999 para detectar materia oscura alrededor de nuestra galaxia, la Vía Láctea, en forma de hipotéticos Objetos Compactos Masivos del Halo (MACHO), utilizando el método de microlente gravitacional . Fue una de las tres búsquedas de microlente de primera generación iniciadas a principios de la década de 1990, siendo las otras los proyectos independientes EROS y OGLE . El proyecto MACHO fue llevado a cabo por un equipo de astrónomos estadounidenses y australianos; las observaciones se realizaron con el telescopio de 1,27 metros (50 pulgadas) del Observatorio Mount Stromlo, cerca de Canberra, que estuvo dedicado al proyecto a tiempo completo desde 1992 hasta 1999. El proyecto no resolvió el problema de la materia oscura, pero estableció límites superiores importantes para la fracción de materia oscura en los MACHO en un amplio rango de masas, y logró varios descubrimientos notables en el campo de la microlente , así como nuevos resultados sobre varias clases de estrellas variables.

Si un objeto compacto (que puede ser oscuro o brillante) se encuentra muy cerca de la línea de visión hacia una estrella de fondo, el efecto de lente gravitacional hace que la estrella parezca dividirse en dos imágenes a lados opuestos del objeto compacto (o en un anillo completo si la alineación es casi perfecta). El microlente se refiere al caso especial de lente en el que las dos imágenes están demasiado cerca para ser vistas como objetos separados en un telescopio, pero la geometría variable en el tiempo (a medida que la fuente y la lente se mueven) hace que el brillo aparente (la suma de las dos imágenes) varíe con el tiempo; esta variación tiene una forma característica que se puede calcular teóricamente. Se predice y se observa que el microlente es muy raro, típicamente menos de 1 estrella por millón microlente en un momento dado, pero es una técnica poderosa porque el efecto depende solo de la gravedad del objeto lente, en lugar de su luz: por lo tanto, es sensible a objetos completamente oscuros o muy débiles, incluidos agujeros negros, enanas marrones subestelares y remanentes de estrellas muertas (por ejemplo, viejas enanas blancas y estrellas de neutrones). Por estas razones, el microlente gravitacional es muy útil para comprobar si la materia oscura está compuesta de este tipo de objetos.

El telescopio de 1,27 metros (50 pulgadas) del Monte Stromlo fue reacondicionado para el proyecto, ^{[ 1 ]} y equipado con un corrector de campo amplio de foco primario, un divisor de haz dicroico y un par de cámaras CCD de 16 megapíxeles (entre 1992 y 1995, este fue el sistema CCD más grande en uso astronómico). Las cámaras capturaron imágenes de un campo cuadrado del cielo de 42 por 42 minutos de arco en dos colores (luz azul-verde y roja) simultáneamente. Cada noche despejada, el sistema monitoreaba campos estelares densos, hasta 80 campos en la Gran Nube de Magallanes o 100 campos en el Bulbo Galáctico de forma regular, con cada campo observado desde dos veces por noche hasta semanalmente, dependiendo de la prioridad del campo y la estación. A partir de estos datos de imagen, se construyeron curvas de luz (brillo vs tiempo) para más de 8 millones de estrellas en la LMC y 15 millones de estrellas en el Bulbo; Posteriormente, se realizaron búsquedas informáticas a gran escala para encontrar eventos de brillo característicos del microlente gravitacional, así como estrellas variables. 

El proyecto realizó una serie de descubrimientos notables documentados en alrededor de 35 artículos científicos publicados entre 1993 y 2003: los resultados más importantes fueron, en primer lugar, límites superiores en la contribución de MACHOs a la materia oscura en la Vía Láctea: no más del xx por ciento puede estar compuesto de MACHOs entre xx masas solares () y xx masas solares; ^{[ 2 ] [ 3 ]} en segundo lugar, la confirmación de que el microlente ocurre como se esperaba, basándose en grandes muestras de eventos con las propiedades predichas teóricamente.

El proyecto también logró varios hitos en el campo de las microlentes, entre ellos los siguientes:

• La primera detección fuerte de microlente de una estrella, en 1993. ^{[ 4 ]}
• Primer anuncio en tiempo real de un evento de microlente en curso, en 1994. ^{[ 5 ]}
• Primera observación de efectos de paralaje en un evento de microlente, en 1995. ^{[ 6 ]}

El proyecto MACHO finalizó las observaciones en diciembre de 1999; después del año 2000, el sistema de telescopio y cámara se utilizó para la búsqueda de supernovas, pero esta se interrumpió cuando el telescopio fue destruido por los incendios forestales de Canberra en enero de 2003 .

Continuaron varios otros estudios de microlente gravitacional, incluidos los proyectos OGLE y MOA, y después del año 2000 el enfoque principal cambió hacia el microlente gravitacional como método para la detección de exoplanetas . Las búsquedas de planetas mediante microlente gravitacional son especialmente sensibles a los exoplanetas de baja masa y a aquellos en órbitas bastante amplias (muchas unidades astronómicas, más allá de la línea de nieve), y también son la única forma de detectar "planetas huérfanos" expulsados ​​de sus sistemas de origen; por lo tanto, las búsquedas de planetas mediante microlente gravitacional son complementarias a los métodos más conocidos de velocidad radial y tránsito. A partir de 2017La nueva Red Coreana de Telescopios de Microlentes ( KMTNet ) es un proyecto de investigación de microlentes de nueva generación. La futura misión espacial NGRST de la NASA ( lanzamiento previsto para 2027 ) incluye un importante estudio de planetas mediante microlentes como uno de sus proyectos clave.

• Sitio web de MACHO
• Acceso a imágenes en el Centro Canadiense de Datos Astronómicos