Tliltepetl, la casa del ojo milimétrico

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

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(Foto: INAOE/www.lmtgtm.org)

Antes de construir el telescopio, los técnicos trabajaron mucho para encontrar el lugar más apropiado para construir

Parece que el Gran Telescopio Milimétrico mira al golfo de México, al borde de una gran sierra frente al golfo. Pero el telescopio ha sido construido para centrarse en el espacio, y la razón es que muchas ondas milimétricas del espacio llegan a ese borde, al menos en comparación con otras muchas partes.

La cima del volcán Tliltepetl está muy alta, dispone de un lugar apropiado para la instalación de un telescopio gigante (incluso para la carretera hasta él) y, sobre todo, tiene un cielo muy transparente para las ondas milimétricas. Su atmósfera superior es muy seca, con poca humedad, lo que resulta imprescindible para la observación de las ondas milimétricas, que son absorbidas por el vapor de agua.

Pero, opcionalmente, había otros lugares apropos similares para instalar el telescopio. El volcán Tliltepetl fue elegido por ser el mejor, pero después de muchas pruebas. Estudiaron más de diez montañas de más de tres mil metros, entre ellas los volcanes Nevado de Toluca (Xinantecatl, 4.680 m), Cofre de Perote (Nauhcampatepetl, 4.300 m) y La Malinche (Matlalcueyetl, 4.420 m). Los volcanes más altos de México superan los 5.000 metros (Citlatlaltepetl o Pico de Orizaba 5.610 m, Popocatepetl 5.500 m e Iztaccihuatl 5.220 m), pero no eran aptos orográficamente y no se realizaron pruebas de calidad del cielo milimétrico.

Buscando el cielo limpio

Para realizar las pruebas, tuvieron que subir a cada monte con herramientas para medir la transparencia del cielo. "Las pruebas de transparencia se realizan a través de un radiometro", explica Itziar Aretxaga. "El radiometro mide la emisión milimétrica de la atmósfera en un círculo máximo celeste (desde el cenit hasta el horizonte para formar el círculo máximo con la zona de la tierra en el mismo plano). Como las capas de la atmósfera superior están muy frías, se convierten en fuentes milimétricas muy potentes, un millón de veces más brillantes que nuestras galaxias milimétricas lejanas".

Las pruebas se realizan en círculo máximo para medir la transparencia de la radiación procedente de todos los ángulos. De hecho, las ondas milimétricas de los astros que se ven cerca del horizonte deben atravesar una mayor parte de la atmósfera que las que se ven en el cenit.

Además, son pruebas permanentes, ya que la transparencia varía en función de la época del año. Como consecuencia de las mediciones, los astrónomos saben que en la época seca (otoño, invierno y primavera) se ven mejor ondas de entre 0,85 y 4 mm, mientras que en la época húmeda (verano) la atmósfera es transparente para ondas de entre tres y cuatro milímetros.

Arriba, telescopios

Un rayo de radiación que llega a la Tierra desde el espacio lejano ha permanecido durante años en el camino sin ningún obstáculo. Sólo necesita un microsegundo para recorrer los últimos 400 kilómetros, pero es ahí donde se encuentra la mayor parte de los obstáculos de todo el viaje al atravesar la atmósfera terrestre.

Telescopio VLT en el Cerro Paranal en Chile.

(Foto: O.E. Heyer/ESO)

Primero se encontrarán unas pocas moléculas. Son muy pocos y probablemente no le afectarán. En los siguientes 300 kilómetros, poco a poco, se irán incrementando, pero el verdadero obstáculo será en los últimos 50 kilómetros. A lo largo de este tiempo se van encontrando zonas cada vez más densas, dispuestas en capas al principio y en remolinos. El rayo choca con estas moléculas y puede ocurrir de todo. Es posible que una colisión le envíe de vuelta al espacio, quizá no, pero, casi seguro, las colisiones le harán cambiar de dirección; es posible que pierda energía en este proceso y que cambie la frecuencia. Puede que nunca llegue a la superficie terrestre si alguna molécula la absorbe. Pero puede que llegue. Los astrónomos están esperando con los ojos abiertos de los telescopios gigantes.

(Foto: Guillermo Roa)

Sin embargo, la superficie terrestre es muy amplia y los telescopios capturan una parte muy pequeña. La mayoría de los rayos que llegan se perderán. Los astrónomos deben identificar los lugares donde los rayos tienen menos obstáculos para llegar a la superficie terrestre para instalar telescopios, es decir, los puntos geográficos de la atmósfera transparente. Y por ello, la mayor parte de los grandes telescopios se encuentran en la superficie terrestre, pero dejando la mayor parte posible de la atmósfera abajo.

Telescopio Gemini North, en el mirador de Mauna Kea, en Hawai.

(Foto: Steve Cadman)

Los observatorios más destacados del mundo, infrarrojos y milimétricos, están construidos a gran altura. El Observatorio del Roque de los Muchachos, situado en la isla canaria de La Palma, y el Observatorio de las Campanas en Chile, en el desierto de Atacama, superan aproximadamente los 2.500 metros y, a unos 2.700 metros, se encuentran los observatorios de la zona de La Serena, también en Chile. Muy por encima de ellos se encuentran el mirador del volcán Mauna Kea, en Hawai, a unos 4.200 metros y el mirador de la llanura Chajnantor del desierto de Atacama, a 5.100 metros. Por lo tanto, el volcán Tliltepetl, en el que se encuentra el Gran Telescopio Milimétrico, puede ser considerado como un mirador alto, a 4.600 metros de altura.