Telescopio VLT, competidor de Hubble na Terra

2002/02/01 Mujika, Alfontso - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Non ten ningún nome memorable: VLT (Very Large Telescope). Con todo, é o maior grupo de telescopios ópticos do mundo. Atópase no norte de Chile, no deserto de Atacama, onde o ceo está despexado 350 días ao ano, no cume do Cerro Paranal, a unha altura de 2.635 metros. E, sorprendentemente, por ser o observatorio astronómico máis grande do mundo e estar en América, non está en mans de Estados Unidos. É totalmente europeo, o seu propietario é a organización ESO (European Southern Observatory).

Hai dez anos que comezou o proxecto VLT. Este xigantesco proxecto da comunidade científica e a industria europea foise convertendo paso a paso en realidade. Os subsistemas e o utillaje de VLT aínda non están completamente terminados, e aínda se tardará ao redor de dous anos en pór todo o conxunto traballando. Con todo, desde que o 25 de maio de 1998 o primeiro telescopio viu a primeira luz, están a darse os pasos esperados e xa chegaron os primeiros resultados a mans dos astrónomos. Aínda que aínda non mostrou todas as súas posibilidades, o que xa demostrou é suficiente paira afirmar que é o telescopio óptico máis potente de todos os tempos.

Batería de telescopios orientada ao ceo

VLT non é un só telescopio, senón un conxunto de telescopios que poden traballar de forma individual ou conxunta. O conxunto está formado por 4 telescopios de 8,2 metros de diámetro (telescopios individuais) e tres telescopios auxiliares menores de 1,8 metros de diámetro. Os telescopios auxiliares están colocados sobre raíles e son móbiles. As lonxitudes de onda comprendidas entre 0,3 µm e 25 µm son ‘visibles’ e o sistema pode operar de varias formas:

• Modo Independente. Uso libre de cada un dos telescopios individuais.
• Modo Combinado Coherente. Desta forma, dúas ou máis telescopios individuais, dous ou máis telescopios auxiliares, ou telescopios individuais e accesorios, combínanse interferométricamente paira obter a resolución angular equivalente dun telescopio xigante de 200 metros de diámetro. Este modo de observación coñécese como VLT interferométrico, que dará unhas imaxes áxiles que nunca se conseguiron até agora. Din que se circulase un astronauta pola superficie da Lúa, VLT veríao!
• Modo Combinado Incoherente. A luz dos telescopios de catro individuos combínase nun único telescopio paira traballar como un telescopio de 16 metros de diámetro.

Os catro espellos principais do VLT son monolíticos, é dicir, están feitos dunha soa peza. Antes do VLT nunca se construíu un espello tan grande: Utilizáronse 45 toneladas de vidro en cada espello. O espello, aínda que ten un diámetro de 8,2 metros, só ten 18 centímetros de espesor.

Fabricados en Alemaña e pulidos e acabados en Francia. A fabricación, o pulido e o control de calidade dun espello requiren case catro anos. O erro da superficie óptica é de 0,00005 milímetros. Noutras palabras, isto significa que nunha superficie de 164 quilómetros de diámetro (de Tudela a Baiona) o erro sería dun milímetro.

Desde que en decembro de 1997 o primeiro espello xigante chegou a Atacama, aos poucos o resto de espellos e equipos chegaron. Aliñar o sistema óptico, instalar laboratorios, montar, calibrar e axustar todos os accesorios... VLT empezou a traballar, pero aínda non terminou. Os científicos estiman que o VLT terá una vida superior aos 25 anos, período no que as súas ferramentas e sistemas de información irán mellorando constantemente.

En outubro de 2001 a VLT interferométrica viu por primeira vez luz: combináronse de forma coherente as luces de dous telescopios individuais, e puideron demostrar que o sistema funciona segundo o previsto. Pero o último fito do VLT foi o 25 de novembro de 2001, data na que se utilizou por primeira vez una das ‘estrelas’ do VLT: a óptica versátil.

Tan rápido como no espazo

Todos os telescopios que hai na Terra, por moi poderosos que sexan, teñen un problema: a atmosfera. De feito, a pureza dos telescopios terrestres está limitada polo efecto da turbulencia atmosférica. Cando a luz dunha estrela ou dun astro atravesa a atmosfera terrestre, móvese pola turbulencia atmosférica. Por iso as estrelas ñir-ñir. Se non houbese atmosfera, non habería ñir-ñir-ñirris e veriamos a luz das estrelas como un punto de luz fixo. O telescopio tamén ve o que vemos cos nosos ollos e a turbulencia degrada a pureza da imaxe que toma o telescopio. O problema é máis grave canto maior é o tempo de exposición.

A forma máis ‘sinxela’ de evitar o problema da turbulencia é eliminar a atmosfera, é dicir, colocar o telescopio onde non hai atmosfera. Exemplo diso é Hubble, un telescopio que vira ao redor da Terra. Pero, por suposto, é imposible levar ao espazo ao xigante do Cerro Paranal, polo menos na actualidade. Así, os científicos inventaron una nova forma de evitar o efecto da turbulencia atmosférica: a óptica versátil, un sistema que axusta a distorsión da luz en tempo real.

A zona da óptica adaptativa é un espello flexible controlado por computador. O espello está colocado no paso da luz e, cambiando de forma, retorna continuamente a luz. Isto permite obter imaxes máis áxiles. Agora, coma se o telescopio estivese no espazo, pode traballar sen distorsiones lumínicas provocadas pola atmosfera.

O sistema instalado en VLT chámase NAVES-CONICA. O 24 de outubro de 2001 chegaron as pezas do útil ao Cerro Paranal. Inmediatamente astrónomos e enxeñeiros empezaron a montar esta complexa ferramenta no cuarto telescopio. Tras as probas e axustes realizados nos próximos días, o 25 de novembro comunicouse que a ferramenta estaba lista paira ver a ‘primeira luz’.

Pola noite, o operador do telescopio pulsou un botón e o telescopio xigante comezou a moverse lentamente en busca do seu primeiro obxectivo: una estrela da nosa Vía Láctea, una estrela afastada que só pode verse con telescopio. A cámara CONICA detectou a súa luz infravermella e apareceu rapidamente na pantalla do computador. A imaxe xa era moi boa paira os estándares astronómicos, xa que só tiña un diámetro de 0,50 segundos de arco (ver imaxe esquerda no cadro da páxina anterior).

Posteriormente, o operador puxo en marcha o sistema de óptica versátil NAVES, que utilizou a imaxe da estrela como fonte de luz de referencia paira medir a turbulencia atmosférica, e que comezou a modificar a súa forma segundo as ordes que o computador de control enviáballe 500 veces por segundo. En consecuencia, comezou a encaixar a imaxe que había na pantalla do computador. Uns segundos antes era un conxunto de luces difuso e vibrante que de súpeto se converteu nun punto de luz rigoroso, lento e brillante. O operador mediu entón o diámetro da imaxe: 0,068 só segundos de arco! (ver imaxe dereita na imaxe da páxina anterior).

A nova xeración de ópticas adaptativas supuxo un gran camiño paira as observacións astronómicas.

Que é ISO?

O Observatorio Europeo do Sur, ISO (European Southern Observatory), foi creado en 1962 paira a implantación e utilización dun observatorio astronómico no hemisferio sur, co fin de promover e organizar a cooperación astronómica. É a principal organización astronómica de Europa. Na actualidade son 9 os estados que integran ISO: Bélxica, Dinamarca, Francia, Alemaña, Italia, Holanda, Portugal, Suecia e Suíza. E en xullo deste ano o Reino Unido tamén se converterá niso.

O ISO ten dous observatorios: un é A Cadeira, a 600 km ao norte de Santiago de Chile, composto por 14 telescopios ópticos e un radiotelescopio. O outro é o do Cerro Paranal, denominado VLT.

A sede central diso está en Garching, xunto a Munich, Alemaña.

Obxectivos básicos do VLT A astronomía, como ciencia, está a avanzar moito nos últimos anos. Por iso, non é fácil saber que vai necesitar dentro de 10 anos. No entanto, o conxunto de telescopios VLT é un sistema relativamente flexible e adaptable ás novas necesidades. Os seguintes obxectivos científicos básicos identificados polos astrónomos tivéronse en conta á hora de deseñar o VLT e decidir as súas ferramentas e formas de traballo: Medición de parámetros básicos do universo Descubrir e investigar galaxias emerxentes Apoio a investigacións sobre a primeira luz do universo Descifrar o desenvolvemento e a metamorfose das galaxias desde a súa creación até a actualidade Resolver as relacións entre as condicións actuais nos núcleos de galaxias activas e inactivas e a formación de galaxias Investigar o nacemento de estrelas e sistemas protoplanarios fóra da nosa contorna interestelar Mellorar o coñecemento sobre a evolución das estrelas simples e dobres Localización e caracterización de sistemas planetarios máis aló da nosa estrela Difusión do coñecemento sobre os astros do sistema solar.