Gran Telescopio Canarias

Gran Telescopio Canarias

El Gran Telescopio Canarias (GTC), es un ambicioso proyecto español destinado a construir uno de los mayores y más avanzados telescopios del mundo. Liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias, el telescopio realizó la primera luz oficial en la madrugada del 13 al 14 de julio de 2007 y se espera que entre en producción científica a principios del 2009. Las obras comenzaron en el año 2000 en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, La Palma. Dichas instalaciones, que se encuentran a 2.396 m. de altitud, junto con el Observatorio del Teide, constituyen el Observatorio Norte Europeo (O.N.E.). En este lugar se reúnen condiciones óptimas para la observación, debido a la calidad del cielo y a la existencia de una ley que lo protege.

En 1994 se creó la sociedad anónima GRANTECAN, S.A. para el fomento del proyecto y la construcción del GTC. Esta empresa fue impulsada por el gobierno autonómico de Canarias y el gobierno de España. El GTC tiene carácter internacional, habiéndose firmado acuerdos para la participación en el proyecto de México, a través del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México y del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica de Puebla, México. Además de estas instituciones también es socio de este proyecto Estados Unidos a través de la Universidad de Florida. La participación extranjera está limitada a un máximo de un 30%.

Con este telescopio se podrá conocer más sobre los agujeros negros, las estrellas y galaxias más alejadas del Universo y las condiciones iniciales tras el Big Bang. Se espera que el telescopio realice importantes avances en todos los campos de la astrofísica.

El telescopio observa la luz visible e infrarroja procedente del espacio y tiene un espejo primario de 10,4 metros, segmentado en 36 piezas hexagonales vitrocerámicas, de 1,90 m entre vértices, 8 cm de grosor, y 470 kg de peso cada uno. El sistema óptico se completa con dos espejos (secundario y terciario) que forman imagen en siete estaciones focales. Los espejos están construidos con un material especial fabricado en Alemania por la empresa Schott llamado Zerodur, un tipo de vitrocerámica que apenas sufre alteraciones con los cambios de temperatura y, por lo tanto, evita que las imágenes sufran deformaciones. Su pulido se hizo con un límite de error superficial de 15 nanómetros (millonésima de milímetro), es decir, un tamaño 3.000 veces más fino que un cabello humano.

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Instituto de Astrofísica de Canarias

El Instituto de Astrofísica de Canarias es un centro de investigación español localizado en las Islas Canarias, aprovechando la calidad de sus cielos. Sus observatorios y el Instituto de Astrofísica constituyen el Observatorio Norte Europeo.

Se trata de un consorcio público integrado por la Administración del Estado Español, la Comunidad Autónoma de Canarias, la Universidad de La Laguna y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que además tiene participación de instituciones de 19 países. Algunos de estos países participan en la toma de decisiones gracias al Comité Científico Internacional (CCI). El director y fundador del instituto es Francisco Sánchez.

Está ubicado en el municipio de San Cristóbal de La Laguna en la isla de Tenerife. Es la sede del IAC y además de ser el centro de la función administrativa es un centro de investigación y de difusión científica.

Está ubicado en el municipio de Garafía en la isla de La Palma, al borde del Parque Nacional de la Caldera de Taburiente, a 2.400 metros de altitud. Fue inaugurado en 1985 y allí se encuentra la mayor concentración de telescopios del hemisferio norte del planeta, contando con telescopios solares, telescopios nocturnos y otras instalaciones entre las que se encuentra una residencia para los científicos. Además en construcción se encuentra el Gran Telescopio Canarias (GTC o GRANTECAN).

Se encuentra situado en la zona de Izaña, en la isla de Tenerife. A 2400 metros de altura se creó en 1959 ligado a la Universidad de La Laguna. Se dedica preferentemente al estudio del sol, contando con los mejores telescopios europeos destinados a ello. Está equipado tanto con telescopios solares como nocturnos.

Dispone de un centro de visitantes para la divulgación científica y una residencia destinada al personal del observatorio.

El Observatorio del Teide se crea en 1959, llegando el primer telescopio a la zona en 1964, gracias a un acuerdo con la Universidad de Burdeos (Francia). En 1975 se crea el actual Instituto de Astrofísica de Canarias que venía precedido del Instituto Universitario de Astrofísica que dependía de La Universidad de La Laguna. En 1979 España firma con Dinamarca, Suecia y Reino Unido el Acuerdo y Protocolo de Cooperación en Astrofísica, gracias al cual llegarían modernos telescópicos a los observatorios. Básicamente los acuerdos consisten en la cesión del cielo por parte del IAC a cambio de un porcentaje del tiempo de observación de los telescopios instalados.

En 1982 el parlamento español permite al IAC configurarse como un consorcio público, integrado por la Administración del Estado, la Comunidad Autónoma de Canarias, la Universidad de La Laguna y el Centro Superior de Investigaciones Científicas. El Observatorio del Roque de los Muchachos se va dotando de las primeras instalaciones y telescopios. Poco a poco se va incrementando el número de instituciones con las que se consiguen colaboraciones y países como Alemania, Finlandia, Francia y Noruega se incorporarían a los acuerdos. Posteriormente se irían incorporando más países. En 1985 tiene lugar la inauguración oficial de las instalaciones del IAC.

A principios de los noventa llegaría el primer telescopio desarrollado y construido enteramente en España, el IAC-80. En 1994 se llega a un acuerdo con la Agencia Espacial Europea (ESA) para la instalación en el Observatorio del Teide de un telescopio. Ese mismo año se crea la sociedad anónima GRANTECAN, S.A. para la construcción de un gran telescopio (Gran Telescopio Canarias) impulsado por el gobierno de Canarias y el de España. Éste da luz verde a la construcción de dicho telescopio en 1998, siendo su futuro emplazamiento las instalaciones de La Palma.

Este telescopio, una vez finalizado, será uno de los mayores y más avanzados del mundo. En el 2000 se consiguen unos terrenos en Breña Baja para lo que será el futuro Centro Común de Astrofísica en la Palma (CALP), que permitirá dotar a la isla de una mayor infraestructura en apoyo al observatorio.

En 2007 el IAC pasa a ser uno de los nodos de la Red Española de Supercomputación. Debido a este acuerdo, se instala en Canarias uno de los supercomputadores (LaPalma) que forman parte de la red.

Canarias es un lugar privilegiado para la observación astronómica debido a la transparencia de sus cielos. Los observatorios al estar a 2400 metros de altitud no se ven afectados por el mar de nubes, fenómeno característico de las zonas altas de las islas. Por encima de este mar de nubes la atmósfera es muy limpia y poco turbulenta, condiciones excelentes éstas para la observación. Además, debido al clima, el número de horas durante las cuales se puede trabajar es muy alto.

Para velar por el cumplimiento de estas normas el IAC dispone de la Oficina Técnica para la Protección de la Calidad del Cielo.

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Observatorio del Roque de los Muchachos

El Observatorio del Roque de los Muchachos fue inaugurado por los Reyes de España en 1985 y pertenece al Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Debido a la localización de La Palma y a la altura que alcanza sobre el nivel del mar, numerosos telescopios han sido construidos en el Roque de los Muchachos (Garafía). La ubicación geográfica, en medio del Atlántico, y el peculiar clima provocan la formación de nubes entre los 1000 y 2000 m de altura, que hacen de espejo e impiden que la contaminación luminosa de las poblaciones de la costa dificulten la observación de las estrellas.

El Observatorio del Roque de los Muchachos es uno de los firmes candidatos a albergar la apuesta europea, liderada por la ESO, del Telescopio Extremadamente Grande (European Extremely Large Telescope), con un espejo primario de 42 m.

En 1975 se crea el Instituto de Astrofísica de Canarias y en ese año el ayuntamiento de Garafía le cede terreno en el Roque de Los Muchachos para sus instalaciones. En 1984 entran en funcionamiento varios telescopios y un año después se produce la inauguración oficial de las instalaciones.

En los siguientes años y década posterior se irían instalando más telescopios gracias a los acuerdos de internacionalización firmados en 1979. En 1998 el gobierno español aprueba la construcción del Gran Telescopio Canarias (GTC). Dos años después, en 2000, el Príncipe de Asturias colocó la primera piedra del complejo. Ese mismo año se concretaría la cesión al IAC de terrenos en Breña Baja para el futuro Centro Común de Astrofísica en la Palma (CALP). En el 2003 se instalaría el mayor telescópio robótico del mundo, el Telescopio Liverpool.

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Telescopio Europeo Extremadamente Grande

El Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT pos su nombre en inglés, European Extremely Large Telescope) es un telescopio terrestre de grandes dimensiones, con un diámetro de 42 metros. Es la propuesta del Observatorio Europeo del Sur para la nueva generación de telescopios ópticos. El Observatorio Europeo del Sur (ESO) se ha centrado en este nuevo diseño, más pequeño de lo previsto, después de que un estudio de viabilidad del anterior proyecto, un telescopio de 100 metros de diámetro conocido como Overwhelmingly Large Telescope, concluyera en que costaría 1.000 millones de dólares y sería demasiado complejo.

La tecnología de fabricación actual tan sólo permite que un espejo de una sola pieza tenga apenas unos ocho metros. Algunos telescopios en funcionamiento de gran tamaño, como el Gran Telescopio Canarias y el Gran Telescopio Sudafricano, utilizan varios espejos hexagonales unidos para poder conseguir en total un espejo de 10 metros de diámetro. El Telescopio Europeo Extremadamente Grande, por tanto necesitaría un diseño parecido.

El proyecto del E-ELT tiene como objetivo la observación del universo con un detalle mayor incluso que el del Telescopio espacial Hubble. El espejo de 42 metros posibilitaría el estudio de las atmósferas de planetas extrasolares, así como el estudio de esos planetas en sí, de los discos protoplanetarios exteriores al Sistema Solar, de la energía oscura y de la formación de galaxias. El E-ELT está dentro del Plan Europeo de Infraestructuras de Investigación y en el Plan de Infraestructuras de la organización Astronet y "en este momento está pasando una fase B que terminará con una revisión del diseño final de la instalación completa en 2009-2010. Este estudio en la fase B incluye contratos con la industria para diseñar y producir prototipos de elementos clave, como son las secciones del espejo principal, el cuarto espejo adaptativo o la estructura mecánica. También hay en él estudios conceptuales de ocho instrumentos". Para la realización de los proyectos de Astronet será necesario un aumento de la financiación de un 20%, aproximadamente. Para Tim de Zeeuw, director general del ESO, "que el E-ELT esté en lugar prioritario en el plan significa un fuerte apoyo por parte de la comunidad astronómica europea". Asimismo, asegura que "Este proyecto emblemático hará mejorar la imagen científica, tecnológica e industrial de Europa".

Debido a la competencia de otros proyectos del mismo estilo, especialmente el Thirty Meter Telescope y el Giant Magellan Telescope, “la decisión de la construcción del E-ELT no puede posponerse más allá de 2010". El periodo de construcción se estima entre cinco y seis años, por lo que el telescopio podría estar listo para 2016. La fase de diseño de los cinco espejos anastigmáticos, con un coste de 57 millones de euros, está cubierta en su totalidad por el presupuesto del ESO. El coste estimado total de la construcción es de 960 millones de euros.

Los posibles lugares planeados para la construcción del telescopio son Cerro Macon, en Argentina; el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en las Islas Canarias, España; Sudáfrica, Chile, Marruecos y la Antártida.

El Telescopio Europeo Extremadamente Grande, aún sin construir, estaría preparado para observar en la longitud de onda de la luz visible, cerca de los infrarrojos. El telescopio, en una estructura de 5000 toneladas de peso y 80 metros de altura y bajo un cúpula semiesférica, sería un telescopio reflector con un resolución angular de entre 0,001 y 0,6 segundos de arco, dependiendo del objeto observado y de los instrumentos utilizados. Su longitud focal sería de entre 420 y 840 m (f/10 - f/20) y su montura sería una montura altazimutal.

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William Herschel

William Herschel, nacido Friedrich Wilhelm Herschel (Hannover, Alemania, 15 de noviembre de 1738 - † Slough, Berkshire, 25 de agosto de 1822), astrónomo alemán, descubridor del planeta Urano y de otros numerosos objetos celestes, y padre del también astrónomo John Herschel.

Friedrich W. Herschel nació del matrimonio formado por el músico militar Issak Herschel y Anna Ilse Moritzen. Influido por sus padres, Friedrich estudió música y se convirtió en un competente intérprete de oboe, uniéndose a su padre y a su hermano Jacob en la banda del Regimiento de Guardias de Infantería.

En 1757 participó en la Batalla de Hastenbeck entre Francia y Hannover durante la Guerra de los Siete Años, y los más de 5.000 muertos que presenció le causaron una honda impresión, que lo llevó a alejarse de su país natal y afincarse con su hermano en Inglaterra. Jacob decidió regresar a Hannover luego de dos años, pero Friedrich Wilhelm (a quien los ingleses llamaban ahora "William", nombre que lo acompañaría para siempre) prefirió quedarse.

El joven Herschel profundizó en Inglaterra sus estudios musicales: se convirtió en profesor primero, en organista en Halifax (1765) y al año siguiente era ya director de orquesta en Bath.

En 1772 vino su hermana Caroline Herschel a vivir con él en Bath. Fue entonces cuando ocurrió el episodio que cambiaría la vida de William: el 10 de mayo de 1773 compró un libro (la "Astronomía" de Ferguson) y se enamoró para siempre de la ciencia de los cielos.

Hombre ávido de conocimientos y dotado de una gran habilidad manual, Herschel comenzó desde el principio a calcular, diseñar y construir sus propios telescopios. Menos de un año después de haber comprado el libro de Ferguson, Herschel calculaba y pulía ya los más perfectos y poderosos espejos de todo el mundo, porque comprendió enseguida que el futuro dependía de los telescopios reflectores y no de los refractores.

Mientras construía los instrumentos observaba los cielos. En fecha tan temprana como febrero de 1774 ya había observado la Nebulosa de Orión, descubierta en 1610.

Herschel había descubierto el objeto probando su recién construido telescopio reflector de 6 pulgadas. Lo había apuntado a la Constelación de Géminis y había observado una estrella que no se suponía que estuviese allí. A la potencia de su instrumento, parecía poseer un disco planetario (de allí la confusión con un cometa). Brillaba con un color amarillo y se desplazaba lentamente.

Poner nombre a un objeto astronómico es privilegio de su descubridor: con galantería, Herschel bautizó al planeta con el curioso nombre de Georgius Sidus ("Planeta Jorge"), en un extraño homenaje al rey Jorge III de Inglaterra que acababa de perder todas sus posesiones en América del Norte por la independencia estadounidense de 1776.

El "Planeta Jorge" siguió llamándose así hasta bien entrado el siglo XIX, a pesar de la oposición del astrónomo Johann Elert Bode, que insistía en que Herschel debía continuar con la tradición mitológica. Si los nombres de los planetas contiguos eran Marte, Júpiter y Saturno, el recién llegado debía bautizarse Urano. Bode justificaba su punto de vista en que se debía continuar la secuencia genealógica: nieto, padre, abuelo. El bisabuelo (padre de Saturno) era Urano, que adecuadamente personificaba al cielo estrellado.

Es curioso que Bode insistiese tanto en hacer cambiar el nombre de Urano por uno contemplado en las convenciones, ya que él mismo solía bautizar sus descubrimientos con nombres mucho más extravagantes que "Jorge". Así, llamó a ciertas constelaciones "El Gato", "El Aparato Químico", "Globo Aerostático" y "Oficina Tipográfica". El caso extremo se produjo al bautizar Bode a una constelación con el nombre de "Los Honores de Federico" en honor al emperador de Alemania. El astrónomo francés Lalande propuso, por su parte, bautizar el planeta como "Herschel", aunque la idea que perduró fue la de Bode.

Aunque se dice que en 1827 el nombre de Urano ya era muy usual en Inglaterra, hasta 1850 el "Almanaque Náutico" británico siguió llamando al planeta "Jorge" en sus efemérides astronómicas. Finalmente el astrónomo John Adams (que erróneamente se atribuiría el descubrimiento de Neptuno) consiguió convencer a los editores del Almanaque para que lo cambiaran por el nombre actual.

Como se da el hecho de que, bajo ciertas condiciones, Urano es visible a simple vista, es muy probable que haya sido divisado a ojo desnudo en la Prehistoria o en la Antigüedad, circunstancia que no ha quedado registrada. Galileo lo observó en 1612 durante una conjunción con Júpiter, anotándolo como un satélite galileano de este último. También el Astrónomo Real Sir John Flamsteed catalogó en 1690 a Neptuno como una estrella en la constelación de Tauro a la que llamó 34 Tauri. Algunos años más tarde el francés Le Monier observó a Urano durante ocho noches completas, pero nunca acertó a notar su movimiento planetario. Otros dieciocho astrónomos también anotaron al planeta en sus catálogos, pero siempre confundiéndolo con una estrella fija. Estas observaciones sirvieron a lo largo del siglo XX para determinar mejor la órbita de Neptuno.

El rey Jorge premió a Herschel por su descubrimiento de Urano nombrándolo miembro de la Real Sociedad de Ciencias. Gracias al salario que este nombramiento le procuraba, el astrónomo pudo abandonar definitivamente la música como medio de vida y dedicarse en forma exclusiva a su ciencia. Efectuaba más y mejores observaciones (siempre asistido por su hermana Caroline, a la que había transmitido su interés por la astronomía), y comenzó a construir instrumentos cada vez más potentes y evolucionados.

En 1782 ya ostentaba el título de Astrónomo Real de la Corte, cuando un amigo que había conocido en la Real Sociedad, William Watson, le regaló un Catálogo de Messier, que estimuló el interés de Herschel por las nebulosas y los cúmulos, llamados en conjunto "objetos de espacio profundo". En el mes de agosto de 1782, Herschel comenzó a investigar los objetos descritos en el libro con sus telescopios, más poderosos que los que el propio Charles Messier, autor del Catálogo, jamás poseyó. Para septiembre, se había convencido de que el libro sólo contenía una ínfima parte de los objetos de espacio profundo existentes en la realidad, por lo que decidió dedicarse a una minuciosa, extensa y sistemática búsqueda en todas las partes del cielo visible desde su observatorio. El proceso empezó el 23 de octubre de 1783, con la ayuda de Caroline y utilizando su refractor de 157 aumentos y campo de 15´ y 4" de arco. Cinco días más tarde hizo su primer descubrimiento: NGC 7184, una pequeña galaxia en la constelación de Acuario de magnitud 11,2. En su propio catálogo la llamó "H II.1". A este descubrimiento siguieron otros, a una velocidad tal que sólo puede atribuirse a la soberbia calidad de sus instrumentos: en un año y medio descubrió 1.000 nuevos objetos de espacio profundo, cuya lista publicó en su propio Catálogo de 1786. En 1789 había descubierto otros 1.000, y 500 más en 1802. Un tiempo después agregó otros 14. Así, en un lapso de menos de dos décadas, Herschel descubrió 2.514 nuevos objetos de espacio profundo, entre los que se cuentan cúmulos globulares, nebulosas y galaxias.

En 1783 Herschel descubrió que el Sol no estaba quieto como siempre se había creído: comparando las observaciones de diferentes estrellas relativamente "fijas", demostró que la nuestra se desplaza, arrastrando a la Tierra y al resto de su séquito planetario, hacia la estrella Lambda Herculis. También bautizó a ese movimiento como "ápice solar".

Cuatro años más tarde, descubrió a Titania y Oberón, dos lunas de Urano.

En 1788, William Herschel contrajo matrimonio con la viuda Mary Baldwin Pitt, que había estado casada con el poderoso comerciante londinense John Pitt. La señora Pitt había perdido a su primer esposo dos años antes de conocer a Herschel. En 1792 dio a luz al único hijo del astrónomo (que, corriendo el tiempo, seguiría los pasos de su padre), John Herschel, en Slough, Inglaterra.

Luego de trabajar sin cesar durante dos años, William completó en 1789 la construcción de su más grande y poderoso telescopio: una especie de gigante con una apertura de 1,2 m. Lo apuntó al cielo nocturno por primera vez el 28 de agosto y en contados minutos descubrió la sexta luna de Saturno, Encélado. El 17 de septiembre detectó por primera vez la séptima luna, Mimas, lo que da una idea de la extraordinaria calidad óptica de ese enorme instrumento. El Herschel de 1,2 m mantuvo la marca de ser el mayor telescopio del mundo durante más de cincuenta años, para ser derrotado solamente por el "Leviatán" de Lord Rosse, que poseía un espejo de 1,98 m de diámetro.

Pero el gigante era difícil de operar, por lo que Herschel siguió prefiriendo su viejo y fiable 18 pulgadas con el que había descubierto miles de galaxias en el pasado. Volviendo siempre a él, tuvo tiempo incluso para descubrir las "nebulosas espirales", a pesar de que algunos atribuyen este descubrimiento a Lord Rosse.

William Herschel no sólo fabricó los mejores telescopios de su tiempo, descubrió planetas, lunas, cometas y más de 2.500 galaxias y nebulosas y comprendió que el Sol nos lleva hacia Hércules: incursionó también en todas las ramas de su ciencia —conocidas y por conocer—, inaugurando incluso algunas nuevas.

Estudió el movimiento propio de las estrellas, diseñó un muy correcto modelo de la Vía Láctea basándose en sus estadísticas de las poblaciones de estrellas en cada sector del cielo, expuso ideas acerca de la naturaleza de las nebulosas y sentó una primitiva teoría de "universos-islas" que ya había sido adelantada por el filósofo Emmanuel Kant.

Hecho todo esto, tuvo tiempo aún para profundizar en la física y analizar la naturaleza del calor, descubriendo los rayos infrarrojos haciendo pasar la luz solar por un prisma y midiendo la temperatura registrada por un termómetro más allá de la región rojiza del espectro visible. El termómetro demostró la existencia de una forma de luz invisible más allá del color rojo.

En 1801 Herschel viajó a París, donde se reunió con los renombrados científicos franceses Pierre Simon Laplace y el ya anciano Messier.

Enterado Napoleón de la presencia de estas tres celebridades reunidas, los recibió en su despacho oficial y pasó con ellos largas horas interesándose por sus descubrimientos. En 1806 Napoleón le impuso la Cruz de la Legión de Honor.

William Herschel falleció el 25 de agosto de 1822 en su casa de Slough, a la avanzada edad de 84 años. Como dato curioso cabe destacar que el planeta descubierto por el, Urano, tarda 84 años en dar su período orbital, por lo que nació y murió estando Urano en la misma Posición. Trabajó hasta los últimos momentos con un telescopio de mediana abertura, ya que el mayor que construyó dejó de utilizarlo en 1815. Tras su fallecimiento, la familia celebró una misa de réquiem en el interior del tubo.

Al morir William, su hermana Caroline abandonó Inglaterra y volvió a Hannover. Su esposa Mary se quedó en el hogar familiar hasta su propia muerte, ocurrida diez años después.

John Herschel se convirtió a su vez en un astrónomo tan reputado como su padre, y durante los once años siguientes a la muerte de aquel continuó perfeccionando, corrigiendo y profundizando las magníficas observaciones de William.

La ciencia ha homenajeado a William Herschel de múltiples y diferentes maneras: así, en el patio de la casa de Slough se ha erigido un monumento, ubicado en el preciso lugar donde William montó su enorme telescopio.

Un cráter lunar de 40 km de diámetro recibió su nombre en 1935, al igual que un cráter de la luna Mimas en 1982. El asteroide descubierto en 1960 por J. Schubart ha sido bautizado "2000HERSCHEL", y también uno de los telescopios del grupo Isaac Newton ubicado en las Islas Canarias, España.

Por último, el observatorio orbital que lanzará la ESA en 2007, destinado a estudiar los Puntos de Lagrange, ha recibido el nombre de Observatorio Espacial Herschel.

Su hijo John Herschel tiene en la Luna un cráter de 304 km de diámetro, y otro lleva el nombre de Caroline, que pacientemente y durante décadas lo ayudó con sus observaciones.

Herschel, Caroline: Autobiography, Science & History, Londres, 2003.

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