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Telescopios terrestres: los vigilantes nocturnos

La exploración espacial realizada desde la tierra ha echado mano de tecnologías cada vez más sofisticadas para adentrarse en los misterios del universo.
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En los últimos veinte años se han construido telescopios de hasta 8.4 metros de diámetro con espejos monolíticos, y de hasta 10 metros de diámetro con espejos segmentados en hexágonos y pentágonos, como los dos telescopios Keck instalados en Mauna Kea, Hawaii o el GTC en La Palma. En estos últimos, los espejos primarios se apoyan en actuadores controlados por computadoras, con lo cual puede ajustarse su curvatura para un máximo poder de resolución. Se llaman sistemas activos. También utilizan sistemas adaptativos, que permiten contrarrestar las aberraciones producidas por la turbulencia de las capas atmosféricas. Gracias a ello, y mediante otras tecnologías de punta, se logran resultados inimaginables hasta hace poco tiempo.

La única forma de seguir aumentando el poder de resolución de los telescopios, sin crecer todavía más su diámetro, ha sido utilizar técnicas de interferometría óptica. Consiste en captar la luz de dos telescopios alejados entre sí y combinarla en una pantalla común para que produzcan un patrón de interferencia. Mediante la modificación de la distancia recorrida por los haces de luz y midiendo la visibilidad del patrón de interferencia resulta posible conocer, entre otras cosas, el diámetro angular de estrellas lejanas. Así, los cuatro reflectores de 8.2 metros que componen el observatorio europeo VLT (Very Large Telescope), instalado en Cerro Paranal, Chile, pueden combinarse con otros cuatro telescopios auxiliares de 1.8 metros y, de esa manera, formar un telescopio/interferómetro con un diámetro virtual de 100 metros.

La combinación de los haces de luz procedentes de los distintos telescopios genera un patrón de interferencia que no es de alta de resolución, pero a partir de diversas mediciones realizadas sobre ese patrón de interferencia es posible reconstruir una imagen del objeto observado, usando algoritmos especializados para procesar los datos y mejorar su calidad. Los astrónomos consiguen alcanzar así una resolución angular muy elevada, en el orden de las milésimas de segundo de arco. En fechas reciente, este telescopio detectó el nacimiento de un planeta en medio de polvo y gas cósmicos, el cual gira alrededor de su estrella cuya edad aproximada es de 10 millones de años luz. Su tamaño en el momento de observarlo era varias veces el de Júpiter y su temperatura supera los 1,000 oC.

Un arreglo de varios telescopios esparcidos en tierra (algunos están en el Polo sur) se llama EHT (Event Horizon Telescopes). Entre sus tareas se encuentra la detección de ondas de radio emitidas por un masivo hoyo negro que se localiza en el centro de nuestra galaxia, cerca de la frontera entre las contelaciones de Sagitario y Escorpión, llamado Sagitario A. Stephen Hawking se reunió alguna vez con los participantes de la Universidad de Harvard para animarlos a perseverar, dado que los hoyos negros fueron su tema principal de investigación.

Desde la ventana de mi habitación en el albergue de montaña de la isla de La Palma, a 2,300 m de altura sobre el nivel del mar, el cual da cobijo a investigadores, técnicos y uno que otro escritor curioso, puedo ver la silueta del grupo de observatorios del norte de Europa, unos doscientos más arriba. El silencio es interrumpido por ráfagas de viento que acarrean nubes, a veces tan bajas que podrían tocarse con las manos si no fuera porque se desvanecen mientras uno camina por la carretera que conduce a los diversos telescopios. Por fortuna, la mayor parte del año el clima es estable, propicio para la observación astronómica. Por la noche el cielo es nítido. El espectáculo visual de la Vía Láctea resulta subyugante.

Cuando el Sol empieza a ocultarse en el horizonte, un astrónomo encargado por parte del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) abre las cortinas gigantescas que guardan los diversos telescopios durante el día. La noche inicia y es momento de preparar los instrumentos a fin de examinar los objetos esparcidos por el espacio exterior. Los tiempos de observación son costosos, de manera que las peticiones se someten a comités de especialistas, quienes asignan con antelación el calendario de cada telescopio. El astrónomo operador sabe, en cada caso, las coordenadas de un determinado grupo de estrellas en una galaxia precisa a fin de no perder tiempo, que no es de oro sino de luz.

Visitemos cada uno de ellos, empezando por el Telescopio Óptico Nórdico, el cual vio sus primeros fotones en 1988, esto es, cuando se lleva a cabo la primera prueba real del poder y precisión de su mecanismos, lentes y detectores. Su espejo primario mide 2.5 m de diámetro. Puede captar luz visible y su detector aledaño es capaz de mirar en el infrarrojo. Astrónomos de Finlandia, Dinamarca, Suecia, Islandia y Noruega vienen a realizar sus observaciones cada temporada. El Telescopio William Herschel también es óptico y su detector anexo registra en el infrarrojo cercano. Pero su espejo primario mide 4.20 m. Ha descubierto cometas en nuestro sistema solar y moléculas supercomplejas en el espacio interestelar. Junto con el Isaac Newton (2.5 m) y el Jacobus Kapteyn (1 m), el cual se robotizó y reabrió sus puertas al cielo en 2015, forma parte de un esfuerzo británico-australiano bajo el nombre de Grupo de Telescopios Isaac Newton. Recuerdo haber coincidido alguna noche aquí con un grupo de astrofísicos de la Universidad de Belfast, quienes habían descubierto uno de los primeros planetas vagabundos en una galaxia cercana, cuerpo celeste que, para mi sorpresa, no orbita alrededor de ninguna estrella.

Otro telescopio británico es el Liverpool, de 2 m, el cual es totalmente robotizado y se maneja a control remoto desde aquella ciudad portuaria. En octubre de 2017 el telescopio de Mauna Kea, en Hawaii, detectó por primera vez un extraño objeto interestelar que estaba por abandonar nuestro sistema solar. Había que moverse rápido a fin de captar sus salida. El Liverpool fue uno de los primeros en observarlo y rastrearlo hasta que se perdió de nuevo en el medio interestelar.

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