La exploración del universo (I): los nuevos grandes observatorios astronómicos

1. INTRODUCCIÓN

Hoy toca de cosmos, y recurro a una expresión ya muy común en España, para decir a mis amigos, los lectores de Republica.com, que en el presente artículo -que tendrá dos entregas- quiero ofrecerles algunos datos y comentarios sobre cómo están avanzando los astrónomos en la búsqueda de los últimos confines del universo. Todo ello, a propósito de un libro que estoy escribiendo, hace por lo menos cinco años, y que posiblemente se titulará “¿De dónde venimos, qué somos, adónde vamos?”.

En realidad, esos colegas nuestros que se llaman astrónomos, cuando observan el cielo, son verdaderos paleontólogos, pues lo que están viendo, son fósiles estelares; que en gran medida seguramente han dejado de existir. De modo que al poner los ojos en la cúpula celeste, se está viendo un pasado que no pueden tratar si no lo unen con un eterno presente de mundos ya desaparecidos1.

Ese universo suspendido en un tiempo que varía, y además en expansión continua, es objeto de contemplación e investigación permanentes, en su enorme amplitud, conociéndose ya sus límites con cierta exactitud. Comenzó a expandirse a partir del big bang, y está consti¬tuido por toda la materia y la energía desplegada desde ese momento hasta ahora. Pero una cosa es fijar el comienzo de la centrifugación de la materia (hace 13.800 millones de años) y otra bien diferente es la distancia desde la Tierra hasta el borde exterior y último del universo, que se calcula en 46.500 millones de años luz.

Y de esa discrepancia viene la pregunta: si el universo tiene 13.700 millones de años de existencia en el tiempo ¿cómo es posible que mida casi cuatro veces más en cuanto a espacio? ¿Puede éste ampliarse a un ritmo superior al de la velocidad de la luz? ¿Es que hay velocidades mayores? La respuesta a lo último, es negativa: la velocidad de la luz es la máxima posible que cabe conseguir. Lo que sucede es que el espacio puede ampliarse a un ritmo que no está limitado por la velocidad de la luz, desde el punto y hora en que dos galaxias se separen entre sí con mayor rapidez, creciendo la distancia entre ellas a una velocidad superior a la de la luz2.

En cualquier caso, al pasar de las grandes visiones cosmológicas a su materialización cognoscitiva en billones de objetos siderales, puede decirse aquello de que lo mejor está por venir para los nuevos grandes observatorios astronómicos y astrofísicos, que están en proceso más o menos avanzado y de los que pasamos a ocuparnos.

2. LOS MARAVILLOSOS OBSERVATORIOS ESPACIALES HUBBLE Y JWST

El cosmos se ha convertido en uno de los mejores escaparates de la innovación tecnológica, siendo el telescopio Hubble de la NASA -por el nombre del gran astrónomo-, el mayor emblema de tal desarrollo. Como se apreció con el último descubrimiento de ese gran telescopio espacial, en 2012 con las siguientes palabras: «Creemos que la galaxia que acabamos de identificar es la más primitiva jamás descubierta», explicó Dan Coe, astrofísico del Instituto Científico del Telescopio Espacial de Baltimore (Maryland, Estados Unidos), uno de los descubridores. Que según estudios del caso, se originó hace 13.400 millones de años, cuando el universo tenía solamente 400 millones de años, y era de un 3 por 100 de la magnitud que hoy se le conoce. De ahí que la nueva galaxia se considere una de las primeras; con tamaño muy inferior a la Vía Láctea, apenas el 0,5 por 100: solamente 600 años luz de envergadura, frente a 150.000.

«Algunos meses antes ya encontramos una galaxia muy lejana y, a pesar de las limitaciones del Hubble, esperábamos hallar alguna más dentro de las mismas latitudes antes de que se jubile al telescopio», manifestó Dan Coe. Su sustituto, el nuevo observatorio James Webb Space Telescope (JWST, también conocido como Next Generation Space Telescope, NGST), se lanzará en el año 2018 y orbitará a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra3.

A medida que avanza su desarrollo y construcción del JWST, crece su coste que ya supera los 7.000 millones de euros, frente a los 1.000 millones inicialmente previstos. Sobrecoste que ha obligado a reducir otros programas de la NASA. Como también la contribución de la Agencia Europea del Espacio, ESA, al proyecto tiene ya un elevado sobrecoste: de 370 millones de euros ha pasado a 600 millones4. Pero realmente… merecerá la pena: el conocimiento del cosmos con el nuevo JWST crecerá de manera actualmente inimaginable y nos acercaremos a las respuestas de muchas preguntas fundamentales.

3. LA NUEVA VENTANA ESPACIAL DEL ALMA

Los grandes observatorios para conocer más y mejor el universo, se suceden unos a otros. Así el más reciente es el ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), que pasa por ser el proyecto astronómico más ambicioso en la historia de la Ciencia. Inaugurado en marzo de 2013, tras décadas de trabajos de instituciones astronómicas de EEUU, Europa y Japón – con un presupuesto de algo más de 1.500 millones de dólares-, sus instalaciones principales se encuentran en pleno altiplano chileno. En medio del desierto de Atacama -descubierto y recorrido para los europeos por los conquistadores españoles Almagro y Valdivia-, es el espacio más seco del mundo. Y el ALMA se erige en un lugar conocido con el nombre indígena de Chajnantor, a unos 30 kilómetros de la turística localidad de San Pedro de Atacama.

En Chajnantor, ubicado a algo más de 5.000 metros de altura, se han instalado los oídos y el cerebro de ALMA: las 66 antenas y el ordenador central, así como el correlacionador, más potente del mundo. Unos 20 kilómetros separan la base de operaciones de ALMA del parque astrofísico de Chajnantor, y yendo de un sitio al otro se ven pastar, a sus anchas, a los guanacos; y también a los asnos salvajes, de linaje de los llevados a Chile por los españoles casi cinco siglos atrás.

Tan elevado número de antenas parabólicas, tienen como resultado la configuración de un área de recepción gigantesca, que permite detectar señales extremadamente débiles, para así explorar el universo más lejano, al que antes no podía accederse con ningún otro sistema. Y es que ALMA funciona según el principio de la interferometría; consistente en recolectar señales provenientes del cielo utilizando dos o más antenas combinadas, para analizar señales y así obtener la mejor información sobre la fuente de la emisión, ya sea estrella, planeta, o galaxia. Todo ello, a base de combinar las ondas de radio capturadas por dos o más antenas, resultando posible obtener imágenes de altísima precisión, similares a las que se conseguirían con un telescopio gigante equivalente a lo que sería un espejo de 16 kilómetros de diámetro.

Los objetivos de ALMA estriban en observar todo el espectro visible que se creó justo por el big bang y detectar si hay vida extraterrestre en forma de moléculas. En ese sentido, ALMA complementará el trabajo de los aceleradores de partículas del CERN y del Fermilab, para conocer cómo nació el universo, y averiguar si la materia se formó en el orden que plantea la física teórica5.

Unos 500 invitados de todo el mundo inauguraron el 13.III.2013 el espectacular observatorio en el desierto de Atacama, tras dos décadas de planificación, diez años de construcción, y 1.150 millones de euros de inversión. Y en el momento inaugural, Sebastián Piñera, Presidente de Chile, se refirió a que “el hombre desde sus orígenes siempre sintió un irremediable afán por conocer; en lo que es una aventura no sólo tecnológica, ya que además tiene un profundo sentido místico”.

Un astrónomo presente en ese acto de esa inauguración, el griego Theodoros Nakos, advirtió que ALMA «revolucionará la ciencia, ya que permite investigar el universo cercano en los detalles más mínimos, como también hará posible llegar al universo lejano que antes no podía alcanzarse. Y todo ello, por el elevado número de antenas del observatorio y su configuración con más de 200 bases intercambiables, con lo que se configura un área gigantesca de recolección para detectar señales extremadamente débiles. Gracias a su avanzada tecnología, con ALMA se tratará de probar si las teorías astrofísicas que conocemos son ciertas o no»6.

Y de momento, por hoy, nada más. Previendo, desde luego, que en la segunda entrega habrá más información sobre los maravillosos observatorios que están erigiéndose en todo el mundo para la exploración del infinito. Y como siempre, el autor queda a disposición de los lectores de República.com en castecien@bitmailer.net.

1 Jorge Blaschke, “Los gatos sueñan con física cuántica y los perros con universos paralelos”, Ediciones Robinbook, Barcelona, 2012.

2 Eduardo Punset, El universo sin fin, Planeta Agostini, Barcelona, 2011, pág. 31.

3 B.V. Conquero / E. Montalbán, “La primera galaxia del universo”, La Razón, 17.XI.2012. El JWST es una iniciativa de la NASA, que cuenta con la colaboración de la ESA, y la Agencia Espacial de Canadá. Su nombre corresponde a quien fue segundo administrador de la NASA que tuvo gran liderazgo en las misiones Apolo. El proyecto tiene un presupuesto (solo de EE.UU.) de 8.000 millones de dólares. Su espejo, de 6,5 metros de diámetro será cinco veces mayor que el de Hubble. Su órbita, alrededor de la Tierra, elíptica, tendrá como puntos de distancia entre 800.000 y 1,5 millones de kilómetros. En el proyecto participan a través de la NASA y la ESA, 17 países, entre ellos España.

4 Alicia Rivera, “El telescopio James Webb ya tiene completo el espejo”, El País, 8.I.2014.

5 Jorge Barreno, “ALMA: la mayor ventana al Universo”, El Mundo, 11.II.2013.

6 Jorge Barreno, “Nace el mayor ojo cósmico del planeta”, El Mundo, 14.III.2013.

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