Como astrónomo, recibo muchas solicitudes de ayuda. «Me gustaría comprar un telescopio», suele empezar la conversación. «¿Puedes darme algunos consejos sobre qué debería buscar?»
Por desgracia, apenas puedo ofrecer consejos, porque los telescopios que utilizan los astrónomos profesionales se han vuelto irreconociblemente distintos de los que uno podría comprar para el jardín de su casa. Ya no se ven tapas para lentes, oculares ni visores buscadores . En cambio, estamos entrando en un mundo de telescopios con espejos de 20 toneladas, cúpulas de 250 pies de altura y presupuestos de miles de millones de dólares.
La potencia de un telescopio se define por el tamaño del espejo que utiliza para recoger la luz de las estrellas. Como un cubo que recoge gotas de lluvia, cuanto más grande es el espejo, más luz se puede captar y, por tanto, más tenues pueden ser los objetos que uno alcanza a ver. Además, cuanto más grande es el espejo, más nítida es la visión: si se duplica el diámetro del espejo, en principio se pueden ver elementos que antes eran dos veces más pequeños.
De manera frustrante, para comprender plenamente nuestro lugar en el universo necesitamos ver cosas mucho más pequeñas y tenues de lo que podemos observar actualmente. De esta necesidad ha surgido la visión de una nueva generación de mega instalaciones: los Telescopios Extremadamente Grandes, o ELT.
Más que grandes
Hay tres Telescopios Extremadamente Grandes que empiezan a tomar forma. Todos son casi increíbles por su enorme escala, audaces por los desafíos de ingeniería que plantean y fascinantes por los misterios científicos que pretenden resolver.
El primero de los ELT que se espera que empiece a funcionar será el Giant Magellan Telescope (GMT), que se construirá en la cima de una montaña del norte de Chile y aspira a recibir su «primera luz» en 2021. Muy cerca le seguirá el Thirty Meter Telescope (TMT), que se construirá en la cumbre del Mauna Kea, en Hawái, y cuya finalización está prevista para 2022. Y el más grande de todos, el European Extremely Large Telescope (E-ELT), también estará en las montañas del norte de Chile y comenzará a funcionar en 2024.
Cuesta hacerse una idea del tamaño de estos telescopios: incluso el más pequeño, el GMT, tendrá un espejo de 83 pies de diámetro, con una superficie total mayor que la de una pista de tenis. El TMT lo superará con facilidad, con un espejo de 100 pies de diámetro. Y el E-ELT será aún más grande, con un espejo de 130 pies de diámetro.
El espejo único más grande jamás fabricado apenas mide 27 pies de diámetro. ¿Cómo se construye algo mucho más grande?
La respuesta es: no se construye.
Los tres ELT utilizarán un mosaico de espejos más pequeños, segmentados y coordinados para funcionar al unísono. Pero incluso esta técnica simplificadora nos lleva a un territorio inexplorado.
Para el Giant Magellan Telescope, el plan es construir siete espejos de 27 pies, dispuestos en círculo como los pétalos de una flor gigante. Pero fabricar uno solo de estos espejos es una tarea hercúlea: se moldean 20 toneladas de vidrio ultrapuro en un horno giratorio gigante, se dejan enfriar durante seis meses y luego se dedica otro año a pulirlo hasta darle la curvatura requerida. Cuando por fin está listo, hay que trasladarlo desde el laboratorio de espejos de Arizona hasta la montaña en Chile. Y después hay que repetir todo el proceso otras seis veces.
El Thirty Meter Telescope y el European Extremely Large Telescope siguen otro método: utilizan un número mucho mayor de espejos pequeños, de 5 pies de diámetro cada uno, encajados en un patrón de panal. Pero el número de espejos necesario es enorme: 492 para el TMT y la asombrosa cifra de 798 para el E-ELT. Además, para mantener perfectamente la forma necesaria para enfocar la luz y corregir el desenfoque provocado por la atmósfera, hay que ajustar continuamente las formas y orientaciones precisas de cada segmento del espejo. Para ello se necesitan miles de motores individuales acoplados a la parte posterior de los espejos; cada uno realiza pequeños ajustes muchas veces por segundo, todo ello coordinado por una supercomputadora dedicada.
Estas instalaciones serán tan complejas que rara vez los científicos dirigirán el telescopio por sí mismos; los controles estarán a cargo de operadores de telescopios con formación especializada. En cambio, los astrónomos nunca tendremos que salir de nuestros despachos: recibiremos los datos recopilados mediante un enlace en un correo electrónico.
Los observadores de estrellas ya no contemplan las estrellas
¿Se ha perdido el romanticismo? No. Los observadores de estrellas siguen tan fascinados como siempre por el firmamento. Pero para comprender nuestro universo tenemos que observarlo con mayor profundidad que nunca.
La imagen del cielo nocturno que se obtiene a simple vista o con un telescopio de tamaño modesto es sumamente engañosa. Una fotografía típica del cielo estrellado representa el universo más o menos como un concierto representaría todo el planeta Tierra si solo mostrara la zona abarrotada frente al escenario. O, dicho de manera más científica, nuestra visión habitual del cielo está abrumadoramente sesgada hacia los objetos más brillantes, cercanos y grandes.
Pero los grandes hallazgos de la astronomía moderna —aquello que buscamos descubrir y comprender— son inevitablemente extremadamente tenues, distantes o pequeños. Las nuevas fronteras incluyen estrellas tan antiguas que son un registro fósil de los comienzos del universo, la misteriosa energía oscura que está haciendo que el cosmos se expanda cada vez más rápido, y la búsqueda de pequeños planetas similares a la Tierra que orbitan otras estrellas.
Hace apenas veinte años, estos y otros desafíos relacionados apenas figuraban en el radar; ahora dominan la astronomía mundial. Entonces, ¿cómo podemos seguir avanzando? ¿Cómo vemos el aspecto real del universo? La respuesta está en estos telescopios más grandes, mucho más grandes que cualquier cosa que nos hayamos atrevido a construir antes.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. Lee el artículo original.
La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Bryan Gaensler es director del Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics de la University of Toronto
Imagen: La cúpula del E-ELT (a la izquierda) tendrá 100 metros de diámetro, aproximadamente el tamaño del Coliseo de Roma (a la derecha). European Southern Observatory, CC BY