En la Tierra existen tres sitios privilegiados si se desea realizar algún tipo de observación estelar: el monte de Mauna Kea, en Hawái; el desierto chileno de Atacama; y dos de las islas del archipiélago canario: La Palma y Tenerife.
Hoy en día, la mayoría de los telescopios más grandes del mundo ópticos e infrarrojos, muchos de ellos construidos y operados por el Observatorio Europeo Austral.
El tamaño de los espejos telescópicos ha aumentado considerablemente en los últimos 50 años, pero los astrónomos siempre quieren hacer todo en grande. Pero hay un problema al construir telescopios más grandes: un espejo mucho más grande que 8 m sería increíblemente difícil de esmerilar y pulir. Una solución puede ser construir espejos segmentados: secciones individuales, a menudo hexagonales, que juntas forman una gran área de captación de luz.
En la actualidad, el espejo segmentado más grande del mundo, el Gran Telescopio Canarias (en las Islas Canarias, España) mide 10,4 m de ancho y está compuesto por 36 segmentos.
Sobre las cumbres escarpadas de las islas de Tenerife y La Palma, agrupados bajo el nombre de Observatorio Norte Europeo (ENO), están algunos de los telescopios más complejos y poderosos que han diseñado y construido astrofísicos e ingenieros, agencias públicas y empresas privadas, cuyos directivos aceptaron el desafío de desarrollar tecnología para profundizar en el cielo. No es poca cosa. La atmósfera suele ofrecer malos ratos, pues distorsiona y transforma tanto la luz emitida por estrellas distantes como las partículas provenientes del universo temprano.
Si bien es cierto que, como dijo Isaac Newton, cuanto más alto te encuentres más nítido verás, no podrían instalarse telescopios en el Mont Blanc o en el Everest, por ejemplo. Se requiere de una particular estabilidad atmosférica local para tener muchos días propicios y poder recoger luz, sin mencionar el aparato logístico necesario: desde instalaciones para escudriñar el contorno galáctico y más allá hasta albergues de montaña donde la gente pueda reposar, tener acceso a internet y a buen café, pues la exigencia física no es despreciable.
Telescopio William Herschel (WHT)
Su espejo es de 4,2 metros. Puede observar desde las longitudes de onda ópticas hasta el infrarrojo cercano. Con él se identificaron moléculas de antraceno en la región de Perseo; estas moléculas sugieren que componentes esenciales en la química prebiótica terrestre podrían encontrarse en el material interestelar.
Vale recordar que la astrofísica contemporánea ya ha desechado la antigua idea de que un telescopio es un instrumento óptico para acercar la imagen de objetos que se encuentran a gran distancia mediante la alineación de varias lentes.
Los gigantescos aparatos de hoy conservan su capacidad óptica, pero ya no corresponden a la vieja definición del telescopio patentado en 1608 por Hans Lippershey, en La Haya. Ahora, el objetivo es que recojan el mayor número de fotones de determinada estrella, como si se tratara de gigantescas redes de luz. Intentar verlos es, en cierta forma, una cosa vana. Ahora se intenta “palparlos”.
Estos fotones son verdaderos mensajeros estelares, pues traen consigo información que permite deducir su origen y naturaleza. El hombre siempre ha mirado al cielo y tratado de desentrañar los misterios del cosmos a simple vista. Con los últimos avances en telescopios, los grandes descubrimientos se suceden unos a otros, y los grandes secretos de la bóveda celeste van siendo desvelados, como la composición de las estrellas y el tamaño de la Vía Láctea.
Ahora sabemos que muchas de las nebulosas enigmáticas son galaxias como la nuestra y que se alejan unas de otras, por lo cual pensamos que el universo se expande. También se encontró que los objetos astronómicos no solo emiten luz visible, sino que se pueden detectar y saber de ellos en otras longitudes de onda, como las de radio y el infrarrojo.
Sin embargo, la luz ya no es el único mensajero de los objetos lejanos; en los últimos años se han detectado rayos cósmicos y fotones de muy alta energía. Según me comentan algunos investigadores en el comedor de la Residencia del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), existe la esperanza de observar neutrinos de alta energía y ondas, que aportarían datos de una época anterior a la aparición de la galaxia en la evolución del universo. De hecho, si bien se podría escribir un libro con los descubrimientos recientes, parece que el cosmos es caprichoso y aún tiene reservadas sorpresas, con las que quizá podríamos escribir otro similar. Para saber de ellas me embarqué en la aventura de visitar este lugar privilegiado para ver estrellas, y visitar los telescopios del Roque de los Muchachos, enclavados en la cima de la isla canaria de La Palma.
Gran Telescopio de Canarias (GTC)
Uno de los más avanzados en el mundo y el mayor de los óptico-infrarrojos. Ha observado galaxias compactas y ha identificado agujeros negros en la Vía Láctea. Busca los objetos más distantes y los más débiles.
Una física deliciosa
Uno de mis favoritos es el William Herschel Telescope (WHT), que forma parte del grupo británico Isaac Newton. Con su espejo primario de 4,2 metros ha permitido a muchos astrónomos hacer una física “deliciosa”, casi culinaria. Es, ante todo, una ciencia exquisita la que ha generado ese bello instrumento, montado sobre la isla cuya silueta se asemeja a un hacha de la edad de piedra. La dureza del terreno solo es comparable a la capacidad de algunos personajes para aprovechar las condiciones adversas y potenciar las favorables.
Uno de ellos es un cuervo que se pasea por estas alturas y se acerca a los humanos para pedirles de comer. Los astrofísicos e ingenieros que operan y dan mantenimiento a los telescopios lo conocen como Carmelo. Podría apostar a que intuye, de alguna manera, el sesgo de bondad que se respira aquí. Los edificios blancos con sus cúpulas brillantes, los brazos armados de rendijas con las que podemos atisbar el cielo inédito, las antenas como fantoches cósmicos deben aparecer ante sus ojos como algo franco e inofensivo. Al menos los últimos cinco años, Carmelo ha pernoctado en los alrededores de los picos del Parque Nacional la Caldera de Taburiente, y tanto sus ojos como su plumaje siguen siendo brillantes.
Saldré cuando se haya movido la Luna, como a las dos de la madrugada. Me tiraré al suelo, acompañado de mi dispositivo móvil con la aplicación Skywalker, realizada por la Agencia Europea del Espacio para ubicar las estrellas que veremos desde donde estemos parados, en mi caso, acostados. Mi propósito es disfrutar de la Vía Láctea sin arriesgarme a sufrir tortícolis. Tengo suerte, pues además las Oriónidas surcarán a gran velocidad el firmamento del hemisferio norte esta noche y la de mañana.
Carmelo y el telescopio
La primera vez que visité el WHT, el operador era James McCormac, de la Universidad de Belfast. Él me explicó que este mastodonte es el antecedente del Gran Telescopio de Canarias (GTC), cuyo espejo de 10,4 metros sigue siendo el más amplio hasta ahora construido, mientras esperamos la nueva generación de Extremely Large Telescopes (ELT). El espectrógrafo del WHT, que mira en el infrarrojo, posee una impresionante eficacia cuántica y casi no se ve afectado por la interferencia de otras franjas de longitudes de onda más largas.
Dijimos que los espejos de los telescopios de hoy son más bien receptores de fotones. Pero de poco servirían si no contaran con instrumentos aledaños, los cuales miran en ambas direcciones del espectro luminoso —al infrarrojo y al ultravioleta— para conocer su composición química, temperatura, presión, densidad, velocidad de rotación, entre otros parámetros. También cuentan con diversos tipos de cámaras con muchos megapíxeles. Parte de este equipo requiere de criogenia para evitar la contaminación de la luz recogida de alguna estrella, aunque otros instrumentos pueden mantenerse a temperatura ambiente siempre y cuando esta no varíe más de unas décimas de grado Celsius. En todos los casos, lo importante es tratarlos con cariño.
20 ASTRÓNOMOS DE CADA 100 QUE LO SOLICITAN LOGRAN TENER TIEMPO DE OBSERVACIÓN EN EL GRAN TELESCOPIO DE CANARIAS
El WHT se ha convertido en una plataforma para probar prototipos y ensayar tecnologías que permitirán desarrollar novedosas técnicas de observación, algo muy importante con miras a la construcción, en un futuro no muy lejano, del Telescopio Europeo Gigante (E-ELT).
Algo en lo que todos coinciden, y no excluiría a Carmelo, es que el privilegio del espectáculo nocturno no solo se debe a un azar climático, sino a la participación de la sociedad. A ninguno de los paseantes por estos escarpados senderos se le ocurriría subir conduciendo por un sinuoso camino de 40 kilómetros para agredir a Carmelo. Lo mismo sucede con la gente que habita abajo, tanto en La Palma como en Tenerife, quienes han puesto en práctica el lema de “apaga un foco, enciende una estrella”, apoyando con ello la ciencia astrofísica.
Como me dice el doctor Francisco Sánchez, artífice tanto del observatorio del Teide, en Tenerife, como del de La Palma: “Conseguimos hacer de Canarias una reserva astronómica”. Paco es una leyenda de la astronomía, pues vino a las cumbres de Tenerife hace 50 años con un telescopio en el lomo de una mula y una idea: lograr que cada país europeo colocara un observatorio de vanguardia en estas altitudes. Hoy una avenida de Tenerife lleva su nombre.
Del Telescopio Nazionale Galileo guardo un recuerdo particular, dado que lo visité cuando apenas había llegado al observatorio de La Palma hace algunos años. Me gusta que sus compuertas no sean las convencionales semicirculares, sino que forman una “L”. Su espejo de 3,6 metros puede colocarse en una posición altacimutal. Este bello aparato llevó a Italia a la vanguardia de la astrofísica a finales de los noventa. Según me explica el astrofísico en turno, hoy en día sus instrumentos de detección se orientarán a buscar, en nuestra galaxia y en el contorno, planetas similares al nuestro.
¿Cómo viven todo esto los astrónomos de soporte, los operadores de a pie, los veladores del cielo? Como si se tratara de una misión especial para la que hace falta gran cualificación. “Implica hacer astronomía a la carta”, me asegura Álvaro, uno de los operadores del GTC. Para empezar, las compuertas de los telescopios nocturnos se abren alrededor de las ocho de la noche, cuando el sol se ha puesto, para ‘templar’ el ambiente y no dañar los finos instrumentos, y se cierran alrededor de las seis de la mañana del día siguiente. Así que los operadores deben turnarse cada tres jornadas a la semana, a fin de satisfacer las necesidades de observación de decenas de astrónomos provenientes de muchas partes del mundo. Es gente serena, la mayoría lectores ávidos; gente alerta, pues un accidente en estas alturas puede ser fatal. Ser poco cuidadoso con respecto al mantenimiento puede resultar escandalosamente oneroso. Olvidar un perno en un espejo, dejar una pequeñísima mancha, no seguir el procedimiento daría al traste con la investigación financiada por muchos países.
Telescopio Nórdico Óptico (NOT)
Es el mayor telescopio italiano visible en infrarrojo. Puede obtener imágenes y espectros que abarcan las longitudes de ondas ultravioletas, visible e infrarrojo. Busca planetas cercanos similares a la Tierra.
Se trata de un telescopio casi robótico, con un espejo de 1.2 metros, disponible para vigilar estallidos de rayos gamma, estrellas de neutrones y agujeros negros.
Su espejo es de dos metros y está totalmente robotizado: se maneja desde el puerto de Liverpool. Detecta fenómenos transitorios como las novas y supernovas.
Es el más grande de su tipo en Europa. Su alta resolución está en el límite soñado de los telescopios solares, 0.1 segundos de arco en el azul, lo que corresponde a 70 km sobre la superficie solar
Un grupo de ocho cámaras fotográficas robóticas que actúan como una sola. Busca planetas extrasolares, y realiza un sondeo del cielo visible cada 45 minutos.
Muchos son los llamados…
Imagínate que eres astrofísico y, después de una ardua competencia, has logrado que dentro de seis meses se ponga a tu disposición un telescopio fantástico, como el GTC. Según el doctor Pedro Álvarez, director de Grantecan, la organización que lo administra: “Un instrumento de esta clase no puede ser prestado a la ligera. Hay que valorar muy bien quién lo solicita y la viabilidad del proyecto que propone. Los telescopios medianos, como el Herschel y el Galileo, sirven para calibrar lo que uno quiere ver, pues la cartografía de ese cielo que se verá con el GTC no existe. ¿Cómo te ubicas en un cielo nuevo? Eso es algo que requiere mucho trabajo previo antes de sentarte ante el telescopio, porque lo que vas a encontrar después será inédito. La presión será tal que de cada 100 que quieran observar a través de él, apenas 20 lo conseguirán. Así que al GTC tienes que venir a tiro hecho”. En el GTC hay participación de la Universidad de Florida, de la UNAM y del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), donde se construyen detectores de segunda y tercera generación para potenciar la fineza y dimensiones de los espejos.
La óptica adaptativa, una técnica ingeniosa y compleja cuyo propósito es evitar las aberraciones en la información luminosa recibida del cosmos, ha sido llevada al extremo de la precisión en el Gran Telescopio de Canarias.
Ambos instrumentos, tanto el GTC como el GTM, a lo largo de los muchos años futuros durante los cuales continuarán obteniendo datos, se irán complementando para traernos noticias de la formación de galaxias muy remotas y de los procesos físicos que experimentan objetos muy débiles en la emisión de radiación infrarroja apenas observable.
La noche de mi visita pasó como un suspiro. El operador del telescopio y yo hemos traído la cena que nos han preparado en la bendita cocina de la Residencia, y la hemos compartido en algún momento de la madrugada, mientras la astrónoma de la República Checa llevaba a cabo sus mediciones. Ha llegado la hora de cerrar las compuertas y guardar los telescopios para una nueva oportunidad. Es tiempo de ir a dormir como lirones.
Vía: https://www.quo.es/