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Tapa

El primero de los gigantes

Científicos paulistas dispondrán de un 4% del tiempo de observación en el GMT, el supertelescopio terrestre que producirá imágenes 10 veces más nítidas que las del Hubble

Ilustración de cómo será el GMT (al lado) y representación artística de un exoplaneta similar  a la Tierra: el estudio de otros mundos será prioritario

Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation Ilustración de cómo será el GMT: el estudio de otros mundos será prioritarioGiant Magellan Telescope – GMTO Corporation

Los supertelescopios ópticos emplazados en tierra firme, dotados de espejos con un diámetro superior a 20 metros (m) y con resolución de 10 a 15 veces mayor que la del telescopio espacial Hubble, el instrumento de observación del Universo más exitoso de los últimos 25 años, jerarquizarán la investigación astronómica y cosmológica en la próxima década. Esta nueva clase de observadores gigantes de los cielos contará con una capacidad sin parangón en la historia de la humanidad para generar datos en las longitudes de onda de la luz visible y del infrarrojo al respecto de planetas, estrellas y galaxias. Valiéndose de ellos, los astrofísicos esperan, por ejemplo, disponer de las primeras imágenes de exoplanetas similares a la Tierra y, quizá, hallar evidencias irrefutables de vida en mundos que orbitan otras estrellas aparte del Sol. Se contempla que el Giant Magellan Telescope (GMT) será el primer supertelescopio puesto en actividad. Aunque no estará totalmente terminado, comenzará a funcionar en 2021. La meta es que para el año siguiente se encuentre completamente operativo, al 100% de su capacidad. Al menos por ahora, ése es el plan.

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Se trata de un proyecto que contempla una inversión de mil millones de dólares, aportados por un consorcio de siete universidades e instituciones estadounidenses, dos centros de estudios astrofísicos de Australia y el Instituto de Astronomía y Ciencia Espacial de Corea del Sur, y que incorporó a su grupo de socios oficialmente, a partir del mes de diciembre pasado, a las instituciones de investigación del estado de São Paulo. Por entonces, luego de haber sometido la propuesta de ingreso al GMT a un proceso de evaluación que demandó aproximadamente tres años, la FAPESP aprobó la solicitud y giró la primera de las ocho cuotas anuales de 5 millones de dólares que les garantizarán a los astrofísicos de las universidades paulistas un 4% del tiempo de observación en el complejo y un representante en su consejo administrativo.

El supertelescopio se construirá a 2.500 m de altura en el sur del sector chileno del desierto de Atacama, en un predio perteneciente al Observatorio de Las Campanas, donde la Carnegie Institution for Science, una de las instituciones estadounidenses participantes en el emprendimiento, mantiene telescopios desde el comienzo de los años 1970. “Si en el pasado no hubiésemos participado en los proyectos de los telescopios Gemini y SOAR, hoy la astrofísica brasileña se habría diluido”, afirma João Steiner, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP), coordinador del proyecto que incluyó a las universidades paulistas en programa del supertelescopio. “Lo mismo podía ocurrir para el final de la próxima década si no hubiésemos cerrado un acuerdo como éste con el GMT”.

La red paulista de astronomía
A partir del año 2000, la ciencia generada en Pico dos Dias ‒el principal observatorio emplazado en territorio nacional, en el estado de Minas Gerais, que dispone de tres pequeños telescopios, el mayor con un espejo de 1,6 m de diámetro‒ presenta una tendencia al estancamiento o al retroceso. En tanto, la producción de artículos científicos de astrofísicos brasileños elaborados a partir de observaciones en el Gemini y el Soar crece a razón de un 17% anual. Hoy se ubica en un rango de 40 papers cada 12 meses. Los astrofísicos confían en que el ingreso al GMT represente un nuevo impulso para el área.

El cuartel general de la cooperación con el GMT estará en la USP, que trabajó en pro del acuerdo y concentra la mayor parte de la producción científica en astrofísica del estado, aunque los grupos de investigación de otras universidades paulistas también podrán enviar proyectos para utilizar el tiempo de observación en el supertelescopio. “Las inversiones recientes de la FAPESP en proyectos tales como el GMT, el Llama y el CTA generarán un potencial enorme para que São Paulo se transforme en un polo internacional de astrofísica”, sostiene Augusto Damineli, también del IAG-USP, otro de los científicos que participaron directamente en las negociaciones que condujeron al ingreso de São Paulo como socio del supertelescopio. “Deseamos montar una red paulista de astronomía, incrementar la producción científica y el tamaño de los posgrados, así como invertir en la difusión de la ciencia”.

Representación artística de un exoplaneta similar  a la Tierra

David A. Aguilar (CFA)Representación artística de un exoplaneta similar a la TierraDavid A. Aguilar (CFA)

Más allá del GMT, hay otros dos proyectos, también de gran envergadura, que intervienen en la competencia de los telescopios gigantes: el Thirty Meter Telescope (TMT), una iniciativa de 1.200 millones de dólares patrocinada por un consorcio internacional de instituciones de investigación de Estados Unidos, Canadá, Japón, China e India, que se erigirá en un sitio ubicado a más de 4 mil m de altura en los Observatorios de Mauna Kea, en Hawái, donde ya hay más de una decena de telescopios instalados; y el European Extremely Large Telescope (E-ELT), un emprendimiento con inversiones por algo más de mil millones de euros, patrocinado por los estados miembros del Observatorio Europeo Austral (ESO), que se instalará a 3 mil metros de altura en la cumbre del Cerro Amazones, en la región de Antofagasta, en el desierto de Atacama, Chile.

El TMT y el E-ELT dispondrán, respectivamente, de espejos de 30 m y 39 m de diámetro. Por lo tanto, serán mayores que el GMT, cuyos siete espejos de 8,4 m funcionarán mancomunadamente como si fueran un sólo espejo de 24,5 m, un diámetro dos veces y media mayor que el de los telescopios terrestres que hoy en día se encuentran en actividad, como es el caso de los dos Keck, en Hawái. Brasil no tendrá acceso al TMT, y la utilización del E-ELT, el proyecto más ambicioso del ESO, depende de la ratificación del acuerdo federal con el observatorio europeo.

En teoría, el cronograma de construcciones favorece al GMT, el menor de los supertelescopios, frente a sus competidores de mayor porte. El TMT tiene previsto iniciar sus actividades en 2023 o el año siguiente. El plazo más optimista para la inauguración del E-ELT es 2024. En ese escenario, mientras sus dos competidores aún estarían terminando la fase de preparativos, el GMT podría tener la pista despejada acaso por dos años, si comienza a operar en 2021. Tal ventaja, argumentan sus defensores, incrementa la posibilidad de garantizar la primacía de descubrimientos largamente esperados. “Uno de los estudios más apasionantes que encarará el GMT será el de los planetas con masa similar a  la de la Tierra. Será el primer telescopio con capacidad para confirmar la existencia de esos planetas, medir su atmósfera y, de existir vida en ellos, detectarla”, dice la astrofísica Wendy Freedman, de la Universidad de Chicago, presidente del consejo de directores del GMT.

Actualmente, entre los alrededor de 1.900 exoplanetas confirmados desde 1995, tan sólo una o dos decenas de mundos extrasolares se asemejan realmente a la Tierra, a juzgar por las exiguas informaciones disponibles hasta ahora. Es decir, parecen ser pocos los exoplanetas rocosos situados en lo que se denomina zona habitable, con temperaturas adecuadas y condiciones ambientales ideales para albergar agua en estado líquido y fomentar la vida. “También estudiaremos los albores cósmicos del Universo, las instancias primordiales, cuando las primeras estrellas, galaxias, supernovas y agujeros negros se formaban”, informa Freedman. “Dispondremos del primer telescopio con sensibilidad para atestiguar ese proceso, observar detalles de esos objetos tenues y calcular la distancia a la que se encuentran”.

La colocación de la piedra basal del GMT será el 11 de noviembre de este año, en Chile. El evento marcará el comienzo de las obras de ingeniería para la edificación del observatorio que cobijará al supertelescopio. La parte óptica del GMT se está construyendo desde hace años. Tres de los siete espejos de 8,4 m ya han sido elaborados en la Universidad de Arizona, una de las socias del emprendimiento. Uno de esos espejos ya fue pulido, una etapa fundamental en su proceso de acabado. Este mes, se iniciará la construcción del cuarto espejo.

El GMT también dispondrá de un centro de fibra óptica y cuatro instrumentos de observación, básicamente, diferentes tipos de espectrógrafos, dispositivos que descomponen la luz en diferentes colores (o espectros), tales como el ultravioleta, el infrarrojo y las frecuencias visibles. Uno de los espectrógrafos, el GMTIFS, también tendrá la tarea de efectuar las correcciones mediante la técnica de óptica adaptativa, que reduce las distorsiones de imagen causadas por la turbulencia del aire. “Nuestra industria está en condiciones de construir partes de esos instrumentos”, dice la astrofísica Cláudia Mendes de Oliveira, del IAG-USP, quien realiza contactos con empresas de São Paulo interesadas en proveer servicios y piezas para el GMT y otros proyectos de astrofísica.

Proyecto
Exploración del Universo, de la formación de galaxias a los planetas del tipo terrestre, mediante el Telescopio Gigante de Magallanes (nº 2011/ 51680-6); Modalidad Proyectos Especiales; Investigador responsable João Steiner (USP); Inversión R$ 17.860.000,00 y US$ 40.000.000,00 (FAPESP).

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