}

De México ás estrelas

2009/10/01 Rementeria Argote, Nagore - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

Atópase na punta dun volcán a unha altura de 4.600 metros. As vistas, por tanto, son espectaculares, non só si fixámonos na contorna, senón tamén paira observar as estrelas cara arriba. Ten un prato xigante, ao redor da metade dun campo de fútbol. E a súa misión é mirar ao universo con outros ollos. De feito, o Gran Telescopio Milimétrico recollerá máis exactamente que nunca as ondas milimétricas que proveñen do ceo, de maneira que os astrónomos observarán o universo con ollos milimétricos e vixiarán infinidade de astros e fenómenos até agora ocultos.
De México ás estrelas
01/10/2009 | Rementeria Argote, Nagore | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
O Gran Telescopio Milimétrico de México foi construído no cume do Tliltepetl ou Sierra Negra a 4.600 metros de altura. Ao redor abundan as altas montañas; na foto aparece o nevado Citlaltepetl ou Pico de Orizaba.
INAOE/www.lmtgtm.org

A inauguración oficial tivo lugar en 2006. A crónica do Sol De Poboa destacou que "o presidente Fox foi o encargado de pór en marcha o mecanismo de visión da galaxia de Virgo" e que "terá maior capacidade de observación que os Hubble, Spitzer e Chandra da NASA". Pero aínda non está totalmente en marcha. Ultimos retoques: axustes.

O nome deste novo telescopio mexicano revela dúas características principais: O Gran Telescopio Milimétrico é, por tanto, grande e milimétrico, é dicir, o milímetro. Contradición? En ningún caso. Porque o milimétrico non fai referencia ao tamaño do telescopio, senón á lonxitude de onda que recibe (son basicamente ondas de radio). É, por tanto, un gran telescopio que traballa en ondas milimétricas. E dicir o grande é pouco: cando o poñan en marcha será o maior telescopio deste tipo.

A bilbaína Itziar Aretxaga é astrofísica do Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Electrónica de México INOE, con quen traballa desde o propio proxecto do telescopio: "sobre todo na planificación e divulgación científica". Segundo Aretxabaleta e os astrofísicos do seu grupo, "os astros radian polo menos a metade da enerxía en ondas milimétricas e infravermellas".

Desde o espazo chega á Terra una gran variedade de radiacións, principalmente microondas, luz visible, ultravioleta, infravermella e milimétrica. O menos estudado é a radiación milimétrica. Até o momento utilizáronse telescopios menores que TMH e só o 0,01% do ceo foi indagado en ondas milimétricas. Aínda queda moito por facer.

"Segundo a teoría máis aceptada", afirma Aretxaga, "os astros nacen rodeados de nubes de gas e po, nunha contorna opaca. Isto significa que o medio absorbe a maior parte das lonxitudes de onda da radiación, por exemplo, non podemos ver estes conxuntos de estrelas porque as ondas visuais non atravesan a nube". Si, con todo, porque as ondas milimétricas teñen maior lonxitude de onda que o tamaño das partículas de po.

(Foto: Jorge Reyes, INAOE)

"As galaxias novas emiten ondas milimétricas capaces de atravesar as nubes". Aí está a cuestión, segundo Aretxaga: si es capaz de mirar as ondas milimétricas, pódese ver claramente a formación de estrelas e tamén de galaxias.

Antxon Alberdi, astrofísico do Instituto Andaluz de Astronomía do CSIC, é un dos investigadores que aproveitará a TMH: "utilizaremos paira investigar a presenza do gas molecular nas galaxias, é dicir, grazas ao TMH poderemos localizar as grandes densidades de gas molecular, as zonas nas que as estrelas están en constante formación".

Traballando con milimétricos

O Gran Telescopio Milimétrico prepárase paira traballar entre lonxitudes de onda de 0,85 mm e 4 mm. Grazas ao seu instrumentación e ao seu prato de 50 metros de diámetro, deixará moi atrás o resto de telescopios milimétricos en canto a resolución e rapidez.

O director científico do telescopio é David Hughes. Hughes ten claro que é o "maior telescopio dun prato optimizado en ondas milimétricas", "a antena de 50 metros de diámetro está no límite do que se pode construír coa tecnoloxía actual, tendo en conta que non se poden perder nin a precisión da superficie do prato, nin a precisión coa que se move e apunta o telescopio".

Una das vantaxes do Gran Telescopio Milimétrico de México é a súa localización: Atópase a unha altura de 4.600 metros nunha contorna moi seca. Segundo Hughes, "ao estar ao norte a unha latitude de 19 graos, dará una boa cobertura do ceo do hemisferio norte e sur". E paira ter una idea da resolución que terá, utiliza o seguinte exemplo: "O Gran Telescopio Milimétrico será capaz de ver o ancho dunha moeda de cinco céntimos a un quilómetro".

Itziar Aretxaga AzTEC realiza os últimos retoques paira probar a cámara en Atacama, Chile. É a ferramenta principal do telescopio, utiliza a tecnoloxía dos bolómetros tipo amarauna paira detectar a radiación e é vinte veces máis rápida que as cámaras deste tipo situadas noutros telescopios.
Itziar Aretxaga

Ademais da resolución, una das características do TMH é a rapidez, da que serán responsables as cámaras AzTEC e demais ferramentas punteiras que se integren. Segundo Aretxabaleta, "o principal instrumento é o AZTEC, xa que atopamos astros que até agora non coñecemos. Utiliza a tecnoloxía dos bolómetros tipo amarauna paira detectar a radiación e é vinte veces máis rápida que as cámaras deste tipo situadas noutros telescopios".

Con outros instrumentos do telescopio realizaranse mapas tridimensionales da Vía Láctea e outras galaxias próximas, medirase o deslizamiento e a composición química cara ao vermello das galaxias afastadas, medirase con precisión a cor dos astros... Por tanto, será útil paira a investigación de astrofísicos de diversos campos.

Ao alcance da comunidade

En canto ao seu uso, o funcionamento do Gran Telescopio Milimétrico é similar ao doutros telescopios: os prazos de utilización son fixados por un comité de expertos. O maior tempo asígnase aos investigadores do fogar. A pesar de que o telescopio se atopa en México, o Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Electrónica de México completou o proxecto en colaboración coa Universidade Massachusetts Amherst de Estados Unidos, polo que os astrofísicos mexicanos e estadounidenses teñen prioridade. No entanto, “una ou dúas veces ao ano, os grupos de todo o mundo terán a oportunidade de enviar propostas”, afirma Aretxaga, e os proxectos máis interesantes que presenten tamén poderán utilizar o telescopio.

Autorízase a cada grupo a utilizar una ferramenta de telescopio nun prazo determinado. Durante este período de tempo procederase á recollida e recepción dos datos do telescopio, transcorrido o cal disporán de tempo paira a súa interpretación. Segundo os datos obtidos, un grupo pode ter un traballo de meses, ás veces por uns anos. "A ciencia non se fai no telescopio", explica Aretxaga, "na oficina, senón dando sentido aos datos recolleitos".

Os investigadores non traballan no propio telescopio. Algúns realizan estancias, sobre todo nos primeiros anos do telescopio. Pero una vez comprobado que o telescopio funciona correctamente, no telescopio só actuará un equipo, en tarefas de mantemento, etc. O resto de grupos serviranse das posibilidades de comunicación existentes na actualidade paira a recollida dos datos na súa localización.

Algúns dos prototipos de antenas do telescopio interferométrico ALMA foron probados en Socorro, Novo México
EEUU
(Foto: NRAO/AVI e Bob Broilo)

Ademais, un telescopio situado na punta dun volcán non é o lugar idóneo paira traballar. Hai que ter en conta que a 4.600 metros, debido á falta de osíxeno, poden producirse molestias, sobre todo na primeira visita. Paira evitar riscos, o telescopio conta cun plan de seguridade e Aretxaga traballou nos ordenamentos de vixilancia da saúde dos traballadores e visitantes, que recibiron un adestramento e prepararon os recursos necesarios no terreo.

Apuntando ao xigante

Cando o pon en marcha, una das tarefas máis finas é apuntar o telescopio ao obxectivo que se necesita: dirixilo ao momento elixido no ceo. Hai que ter en conta que o prato do telescopio é enormemente grande e pesado e hai que apuntalo con precisión (en principio coa precisión dun segundo de arco). Está adaptada a esta mecánica do telescopio, pero paira una fina observación os astrofísicos deben saber en que punto do ceo móvense.

"O telescopio está calibrado paira saber onde está orientado en todo momento, pero polo si ou polo non é necesario asegurar a calibración durante un par de horas, desprazándose da fonte de observación aos núcleos activos de referencia", afirma Aretxaga. Os núcleos activos son puntos moi visibles no ceo en ondas milimétricas (son núcleos moi luminosos con algunhas galaxias, como os quasares). Segundo a teoría máis aceptada, é o sinal de que hai un buraco negro xigante, e a luz débese á fracción de materia que rodea o buraco negro). "Non son moitos, serán un tecido e utilizamos como referencia de localización os núcleos activos próximos á fonte obxecto de observación".

Tamén utilizan outras fontes de referencia. Por exemplo, paira calibrar a luz, medir en unidades físicas a luz que recibe o telescopio, é dicir, toman como referencia os puntos destacados do ceo: os planetas, entre outros. Loxicamente, tamén se utilizan como referencia os mapas do ceo. "Temos como modelo mapas doutras lonxitudes de onda, desde mapas de raios X a mapas de ondas de radio". Nas ondas milimétricas hai una parte moi pequena do ceo cartografiado, polo que uno dos obxectivos do telescopio será a cartografía milimétrica do ceo. "Así, prevemos que entre cen mil millóns de novas galaxias pasarán a formar parte do censo".

Antxon Alberdi sinalou que "é necesario realizar cartografías de diferentes lonxitudes de onda, xa que cada una delas achega información diferente". E engade: "a mellor maneira de investigar calquera obxecto astronómico é estudalo en moitas lonxitudes de onda, xa que achegan información adicional".

Coa cámara AzTEC pódense ver galaxias brillantes moi afastadas (esquerda e centro). Por exemplo, co Telescopio Espacial Hubble non se poden detectar (á dereita).
(Foto: Amherst/CfA/Cosmos)

"Nas ondas milimétricas existen na actualidade enormes retos tecnolóxicos. O gran reto da astronomía é facer instrumentos cada vez máis sensibles que detecten una radiación cada vez máis débil e están a investir moito diñeiro niso", explica Alberdi. "Ademais, TMH traballará con outra gran instalación: b) Coa rede interferométrica de onda milimétrica que se está construíndo no deserto de Atacama (Chile). Podería dicirse que con TMH realizarase unha análise dos obxectos e con ANTERIORIDADE estudaranse os detalles. Pero é moi importante a análise anterior, xa que nos vai a dicir que obxectos pódense investigar con CONCEPCIÓN".

ALMA será o interferómetro de ondas milimétricas máis grande cando acabe (paira 2014). Colocaranse 50 telescopios nunha zona de dez quilómetros de diámetro cun prato de 12 metros cada un. E todos estes sinais combinaranse paira formar un interferómetro. Segundo Hughes, "con esta configuración, o telescopio ALMA terá mellor resolución que a imaxe máis espectacular do Telescopio Espacial Hubble".

Hughes está orgulloso da posición do Gran Telescopio Milimétrico na astrofísica: "tamaño apropiado e situado nunha montaña alta e seca, paira a realización de mapas de campo extenso, tanto no universo local (dentro da nosa galaxia) como no universo afastado; e cunha resolución e sensibilidade suficientes paira observar con detalle como son os procesos físicos que gobernaron a súa evolución ao longo de trece mil setecentos millóns de anos de historia do universo. E [facendo referencia a HYPERLINK], podemos combinar a información obtida con TMH con imaxes de mellor resolución angular de interferómetros de onda milimétrica paira comprender mellor a evolución química e física do universo no que vivimos”.

De Bilbao ás estrelas e de volta
Itziar Aretxaga (Bilbao, 1965) estudou física en Madrid, na Complutense, e doctoró na Universidade Autónoma da mesma cidade. A partir de entón desprazouse dun lugar a outro. Segundo el, é difícil que un astrofísico traballe en Euskal Herria; no seu campo é moi habitual que os grupos se complementen con xente internacional, xa que as convocatorias paira proxectos esténdense a nivel internacional, aínda que se reserva unha cota paira os investigadores do fogar.
Vive en México desde 1998. É investigador do Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Electrónica (INAOE), membro da Academia de Ciencias de México, coordinador da sección de Astronomía desde 2006, e membro da Asociación Internacional de Astronomía (AAU), entre outros.
(Foto: -)
No currículo de Aretxabaleta aparecen en maiúsculas a astrofísica e a cosmología no apartado de temas de investigación, e en minúscula a creación e evolución de galaxias, os núcleos galácticos activos e as supernovas. Pero non pasa todo o día mirando as estrelas entre números e cálculos. Di que Aretxabaleta non ten un día típico: un día atoparémolo no deserto de Atacama en Chile, probando algunha das ferramentas que van utilizar en TMH nos seus telescopios; en Europa, nun próximo congreso; ou en casa, en México, facendo retoques finais a un artigo divulgativo sobre TMH.
A divulgación forma parte do seu traballo. As radios mexicanas chamáronlle máis dunha vez por escusas sobre o novo telescopio. Tamén escribiu, por exemplo, un libro sobre o Gran Telescopio Milimétrico xunto a David Hughes, entre outros, e escribiu un informe sobre a situación da astronomía en México, que tivo boa aceptación.
Rementeria Argote, Nagore
Servizos
257
2009
Servizos
018
Tecnoloxía
Artigo
Descrición

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia