Tliltepetl, la casa de l'ull mil·limètric

2009/10/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia
• Astrofisika
• Astronomia

(Foto: INAOE/www.lmtgtm.org)

Abans de construir el telescopi, els tècnics van treballar molt per a trobar el lloc més apropiat per a construir

Sembla que el Gran Telescopi Mil·limètric mira al golf de Mèxic, a la vora d'una gran serra enfront del golf. Però el telescopi ha estat construït per a centrar-se en l'espai, i la raó és que moltes ones mil·limètriques de l'espai arriben a aquesta vora, almenys en comparació amb moltes altres parts.

El cim del volcà Tliltepetl està molt alta, disposa d'un lloc apropiat per a la instal·lació d'un telescopi gegant (fins i tot per a la carretera fins ell) i, sobretot, té un cel molt transparent per a les ones mil·limètriques. La seva atmosfera superior és molt seca, amb poca humitat, la qual cosa resulta imprescindible per a l'observació de les ones mil·limètriques, que són absorbides pel vapor d'aigua.

Però, opcionalment, hi havia altres llocs apropos similars per a instal·lar el telescopi. El volcà Tliltepetl va ser triat per ser el millor, però després de moltes proves. Van estudiar més de deu muntanyes de més de tres mil metres, entre elles els volcans Nevat de Toluca (Xinantecatl, 4.680 m), Cofre de Perote (Nauhcampatepetl, 4.300 m) i La Malinche (Matlalcueyetl, 4.420 m). Els volcans més alts de Mèxic superen els 5.000 metres (Citlatlaltepetl o Pic d'Orizaba 5.610 m, Popocatepetl 5.500 m i Iztaccihuatl 5.220 m), però no eren aptes orogràficament i no es van realitzar proves de qualitat del cel mil·limètric.

Buscant el cel net

Per a realitzar les proves, van haver de pujar a cada muntanya amb eines per a mesurar la transparència del cel. "Les proves de transparència es realitzen a través d'un radiometro", explica Itziar Aretxaga. "El radiometro mesura l'emissió mil·limètrica de l'atmosfera en un cercle màxim celeste (des del zenit fins a l'horitzó per a formar el cercle màxim amb la zona de la terra en el mateix pla). Com les capes de l'atmosfera superior estan molt fredes, es converteixen en fonts mil·limètriques molt potents, un milió de vegades més brillants que les nostres galàxies mil·limètriques llunyanes".

Les proves es realitzen en cercle màxim per a mesurar la transparència de la radiació procedent de tots els angles. De fet, les ones mil·limètriques dels astres que es veuen prop de l'horitzó han de travessar una major part de l'atmosfera que les que es veuen en el zenit.

A més, són proves permanents, ja que la transparència varia en funció de l'època de l'any. Com a conseqüència dels mesuraments, els astrònoms saben que en l'època seca (tardor, hivern i primavera) es veuen millor ones d'entre 0,85 i 4 mm, mentre que en l'època humida (estiu) l'atmosfera és transparent per a ones d'entre tres i quatre mil·límetres.

A dalt, telescopis

Un raig de radiació que arriba a la Terra des de l'espai llunyà ha romàs durant anys en el camí sense cap obstacle. Només necessita un microsegon per a recórrer els últims 400 quilòmetres, però és aquí on es troba la major part dels obstacles de tot el viatge en travessar l'atmosfera terrestre.

Telescopi VLT en el Turó Paranal a Xile.

(Foto: O.E. Heyer/ESO)

Primer es trobaran unes poques molècules. Són molt pocs i probablement no l'afectaran. En els següents 300 quilòmetres, a poc a poc, s'aniran incrementant, però el veritable obstacle serà en els últims 50 quilòmetres. Al llarg d'aquest temps es van trobant zones cada vegada més denses, disposades en capes al principi i en remolins. El raig xoca amb aquestes molècules i pot ocórrer de tot. És possible que una col·lisió li enviï de tornada a l'espai, potser no, però, gairebé segur, les col·lisions li faran canviar d'adreça; és possible que perdi energia en aquest procés i que canviï la freqüència. Pot ser que mai arribi a la superfície terrestre si alguna molècula l'absorbeix. Però pot ser que arribi. Els astrònoms estan esperant amb els ulls oberts dels telescopis gegants.

(Foto: Guillermo Roa)

No obstant això, la superfície terrestre és molt àmplia i els telescopis capturen una part molt petita. La majoria dels raigs que arriben es perdran. Els astrònoms han d'identificar els llocs on els raigs tenen menys obstacles per a arribar a la superfície terrestre per a instal·lar telescopis, és a dir, els punts geogràfics de l'atmosfera transparent. I per això, la major part dels grans telescopis es troben en la superfície terrestre, però deixant la major part possible de l'atmosfera a baix.

Telescopi Gemini North, en el mirador de Mauna Kea, a Hawaii.

(Foto: Steve Cadman)

Els observatoris més destacats del món, infrarojos i mil·limètrics, estan construïts a gran altura. L'Observatori del Roque dels Nois, situat a l'illa canària de la Palma, i l'Observatori de les Campanes a Xile, en el desert d'Atacama, superen aproximadament els 2.500 metres i, a uns 2.700 metres, es troben els observatoris de la zona de la Serena, també a Xile. Molt per sobre d'ells es troben el mirador del volcà Mauna Kea, a Hawaii, a uns 4.200 metres i el mirador de la plana Chajnantor del desert d'Atacama, a 5.100 metres. Per tant, el volcà Tliltepetl, en el qual es troba el Gran Telescopi Mil·limètric, pot ser considerat com un mirador alt, a 4.600 metres d'altura.