Ojos que escrutan el universo

Astronomía

La Tierra mira el universo desde el desierto de Atacama, en Chile. En esta zona, la más árida del planeta, con altos cerros, sin humedad en el aire y sin contaminación lumínica, están ubicados los más grandes y sofisticados telescopios de consorcios internacionales. Todo junto conforma un paisaje que parece de otros mundos.

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El VLT de la European Southern Observatory en Cerro Paranal, en el desierto de Atacama, suma cuatro telescopios, en esta foto, bajo la espectacular Vía Láctea

A menudo, los caminos de la naturaleza son tan increíblemente imaginativos que ni las mentes más brillantes han sido capaces de escrutarlos sólo con el uso del pensamiento lógico. Por eso, los científicos necesitan probar sus teorías para ver si se corresponden o no con la realidad. Los experimentos y las observaciones son las dos herramientas de que disponen. Sin embargo, en astronomía, debido al tamaño de los objetos que se estudian, no se pueden realizar experimentos. Por tanto, es imposible exagerar la importancia de las observaciones.

Desde que en 1610 Galileo apuntó su telescopio al planeta Júpiter, descubriendo sus cuatro lunas principales y quedando maravillado al verlas girar a su alrededor, estos instrumentos han ido brindando un conocimiento que, aunque a primera vista pueda parecer inútil, es absolutamente fundamental e imprescindible para saber quienes somos.

Con el paso de los siglos, los telescopios se han ido perfeccionando, aunque la esencia es la misma: mediante lentes y espejos del mayor diámetro posible, recoger la luz que llega de los confines del universo, como si de lluvia se tratara.

Los telescopios del European Southern Observatory están acompañados de un ‘hotel’ para investigadores de un diseño tan espectacular que hasta salió en una película de James Bond

Aunque la astronomía nos haya enseñado que la Tierra no es el centro del universo, sí puede decirse que el centro del estudio de este está en Chile. Los motivos que llevaron a los astrónomos a elegir este país son que en el norte, en la zona del desierto de Atacama, prácticamente no existe contaminación lumínica; el aire es extraordinariamente seco –en otros lugares, la humedad hace que los astros aparezcan borrosos–; casi no hay turbulencias –su presencia produce el titileo de las estrellas– y hay un promedio de más de 340 noches despejadas al año.

Los mayores telescopios en el país son del European Southern Observatory (ESO), una organización de investigación astronómica creada en 1962, en la que participan 14 países europeos, entre ellos España (entró en el año 2006), Chile (como país que acoge los observatorios) y, recientemente, Brasil.

La joya de la corona de los observatorios ópticos es el Very Large Telescope (VLT). Se trata de un conjunto de cuatro telescopios principales de 8,2 metros de diámetro, más cuatro instrumentos auxiliares de 1,8 metros. Se encuentra en el cerro Paranal, a 2.600 metros de altura y un lugar de aspecto desértico en el que se ha construido un oasis artificial: la residencia para investigadores. Diseñada por los arquitectos de Auer+Weber (www.auer-weber.de), el edificio se encuentra parcialmente bajo tierra y dispone de un microclima húmedo artificial que le permite alojar un espectacular jardín botánico, en medio del cual hay una piscina para recreo de los investigadores. El edificio es tan espectacular que apareció en la película de James Bond Quantum of Solace como el lugar en el que se escondía el villano de turno. Los 60.000 litros de agua que se usan en la instalación diariamente deben ser abasteciados en camión cisterna desde Antofagasta, la capital de la región, a 120 kilómetros.

Una de las características más impresionantes del VLT es que dispone de óptica adaptativa. Esto significa que el instrumento es capaz de crear una estrella artificial, mediante un potentísimo rayo láser, que sirve de referencia para que centenares de actuadores mecánicos deformen el espejo principal del telescopio, en tiempo real y centenares de veces por segundo, compensando la turbulencia y haciendo que las estrellas dejen de titilar. Otra característica del VLT es la capacidad de que sus telescopios trabajen conjuntamente utilizando una técnica llamada interferometría, la cual consigue incrementar la resolución hasta alcanzar la que tendría un telescopio de diámetro igual a la separación entre telescopios, en este caso 130 metros. Esto le permite alcanzar una resolución angular del orden del milisegundo de arco, ¡equivalente a poder distinguir los dos faros de un automóvil situado en la Luna!

Todos los observatorios del ESO están extremadamente solicitados. Cada año, reciben alrededor de 2.000 peticiones de observación de universidades e institutos de investigación de todo el mundo. Esto equivale a casi seis veces más noches de las que el año tiene, con lo cual debe hacerse una selección muy estricta. Como resultado, se genera un promedio de dos artículos publicados al día, lo que los convierte en las instalaciones astronómicas más productivas del mundo.

Las antenas del proyecto ALMA se utilizan sobre todo para estudiar regiones del universo donde nacen las estrellas, para saber más de la formación de los astros

Estados Unidos tiene también sus observatorios en la zona. Los más destacados se encuentran cerca de La Serena, en los cerros Tololo y Pachón, a 2.200 metros de altura. Están financiados por la National Science Foundation y sus dos principales telescopios son el Gemini, de 8,2 metros, y el Víctor M. Blanco, de 4 metros. Uno de los principales proyectos que se están llevando a cabo en este último investiga el origen de la aceleración del universo y la naturaleza de la energía oscura. Esta constituye uno de los mayores misterios de la cosmología, ya que supuestamente constituye cerca del 70% de todo el cosmos y no se tiene la menor idea de qué es.

No siempre es mejor situar un observatorio lo más alto posible. Con la altura aparecen problemas como la pérdida de potencia en los motores debido a la baja presión atmosférica, la necesidad de utilizar materiales resistentes a condiciones meteorológicas extremas y el efecto de esas condiciones en los propios astrónomos y técnicos.

Por lo tanto, debe haber una ventaja científica clara para justificar la construcción de un observatorio a partir de cierta altura. Este es el caso del Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un proyecto conjunto de Europa, Asia oriental y Norteamérica, en cooperación con Chile. Su ubicación a 5.058 metros de altura, en un lugar llamado Llano de Chajnantor, que parece el planeta Marte, está justificada por la fuerte absorción que el vapor de agua presente en la atmósfera efectúa sobre las radiaciones milimétricas y submilimétricas que estudia el observatorio.

En ALMA no hay ningún telescopio, sin embargo es el mayor proyecto astronómico de cualquier tipo con base en la Tierra. Consiste en una red de 66 antenas de 7 y 12 metros de diámetro que son capaces de trabajar conjuntamente con la técnica de la interferometría, obteniendo una resolución equivalente a la que tendría una sola antena de 16 kilómetros de ­diámetro.

Aunque su construcción terminó más tarde, en el 2011 las primeras antenas instaladas ya comenzaron a realizar observaciones. Estas se centran en las regiones del medio interestelar donde nacen las estrellas, zonas con alta presencia de moléculas orgánicas complejas –incluso aminoácidos, que son los constituyentes de las proteínas–, que son opacas a la radiación visible y, por tanto, no se pueden observar con los telescopios tradicionales. Sin embargo, son perfectamente visibles en las longitudes de onda a las que trabajan las antenas de ALMA.

La disponibilidad de energía es uno de los aspectos más complicados en la construcción de un observatorio de estas características. La autonomía energética es necesaria debido a su situación tan aislada, por lo que se recurre a turbinas multicombustible en las que mayormente se usa gas licuado y gas natural, combustibles más limpios que el gasóleo. El uso de generadores de energía renovable fue descartado debido al coste extremadamente alto –astronómico, se podría decir– que suponía no la generación sino el almacenamiento de energía para su uso nocturno. Sin embargo, ALMA está preparado para una conexión a una planta renovable en previsión de una posible futura reducción de costes.

Normalmente los observatorios se consideran amorti­zados a los 20 años. Para entonces, la siguiente generación de te­les­co­pios toma el relevo mientras la previa queda dedicada a programas de observación específicos. El pasado mes de julio la cima del cerro Armazones, muy cerca de los VLT, fue ­dinamitada para alojar el European Extremely Large Telescope (E-ELT). La futura joya del ESO comenzará a funcionar en el 2020. Con un espejo primario de 39 metros de diámetro y una superficie de captación de luz 23 veces superior a la del VLT, los descubrimientos que regalará son impredecibles.

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El observatorio de Cerro Paranal, en el norte de Chile, de día

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Científicos en la sala de control del telescopio Víctor M. Blanco, en Cerro Tololo

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Antenas del complejo ALMA, a una altitud de más de 5.000 metros

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Massimiliano Marchese, ingeniero de proyectos, efectúa una inspección en el interior de una de las últimas antenas que completarán el complejo ALMA. Esta antena se está preparando a 2.900 metros de altitud y pronto será enviada a ALMA, a una altitud de 5.050 metros

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Una de las cúpulas secundarias del observatorio de Cerro Paranal

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