ALMA, el gran trampolín hacia el Universo

ORIGINAL: DiCyT

Huellas de estrellas sobre las antenas de ALMA. ESO

En el desierto chileno de Atacama se inaugura hoy el mayor proyecto astronómico existente

AFM/DICYT A 5.000 metros de altitud, con temperaturas que oscilan entre los –30 Cº y los 40 Cº y niveles de humedad que en ocasiones son del 0%. En estas condiciones tan extremas tiene lugar el nacimiento del mayor complejo astronómico construido hasta ahora: ALMA (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array), que se inaugura hoy en el desierto de Atacama, al Norte de Chile, con 66 grandes antenas.

El origen de este proyecto se remonta un siglo atrás, cuando un grupo de astrónomos europeos, norteamericanos y japoneses jugaban con la idea de construir los telescopios más revolucionarios, pero un proyecto tan ambicioso era difícil de materializar sin una gran colaboración mundial.

El día 13 de marzo de 2013 será recordado, en el ámbito astronómico, como el día en que se hace evidente que la idea de estos investigadores no era imposible, puesto que se inaugura el ALMA en el Llano de Chajnantor, a poco más de 50 kilómetros de San Pedro de Atacama, aunque desde el año pasado está en funcionamiento con 16 antenas, es lo que se conoce como Fase de Ciencia Temprana.

El español Xavier Barcons, físico y presidente del Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés), explica en declaraciones a DiCYT que en dicha fase se ha descubierto una forma muy simple de un azúcar en el espacio y la estructura en forma de espiral de una estrella que está terminando sus días.

Una asociación internacional firmada en septiembre de 2004 entre Europa (representada por el ESO y con una participación del 37,5%), Norteamérica (Estados Unidos y Canadá, 37,5%) y Asia (Japón y Taiwán, 25%), en colaboración con la República de Chile, ha sido la responsable de crear el mayor proyecto astronómico que existe: un telescopio de diseño revolucionario, compuesto de 66 antenas de alta precisión ubicado en el norte de Chile.

Para este representante de Europa en ALMA lo más difícil fue poner de acuerdo a las tres culturas ya que la forma de trabajo y de gestión en estos proyectos es muy dispar en cada ámbito. “Ahora creo que es justo reconocer que hemos aprendido a convivir con esta diversidad, y que esto ha redundado en un claro beneficio para el proyecto”, asevera Barcons.

ALMA, un proyecto sin precedentes con un coste de 1.200 millones de euros, se traduce en el mejor ejemplo en cuanto a colaboración mundial se refiere al contar con el respaldo de cuatro continentes. Este elevado número de antenas y su configuración han hecho de ese desierto un área gigantesca donde se reciben constantemente señales extremadamente débiles. Esto permitirá investigar el Universo más cercano y conocer el más lejano, que antes no se podía acceder con ninguna otra tecnología.

Resultados esperados e inesperados

El polvo cósmico, el gas molecular, el origen de las estrellas y los planetas o comprobar la radiación residual del Big Bang son algunos de los muchos sueños que se persiguen y que se harán realidad gracias a ALMA.

Xavier Barcons destaca que ”todas las infraestructuras científicas como ALMA tienen detrás unos objetivos científicos, y se diseñan para poder abordarlos, aunque una vez construidas los resultados más espectaculares aparecen siempre por donde uno menos lo espera. Así que ALMA cubrirá los dos flancos, avanzando en lo esperado y en lo inesperado”. 

Los objetivos de ALMA son observar cualquier aspecto visible creado después del Big Bang, corroborar si el Universo se formó tal y como se piensa o si, por el contrario, se encuentran muchas sorpresas. “Esencialmente gas frío y moléculas en el Universo” es lo que se espera encontrar gracias a ALMA, afirma. A partir de ese gas se forman las estrellas en las galaxias más tempranas y alejadas del Universo. Esta tecnología ofrecerá imágenes totalmente revolucionarias y dentro de poco ofrecerá información sobre las primeras estrellas y sobre cómo se originaron los primeros rastros de vida.

Todo ello será posible a través de la observación de ondas milimétricas y submilimétricas, es decir, gracias a la tecnología de la interferometría, técnica utilizada en Astronomía que consiste en combinar una señal usando dos o más antenas y obtener información sobre la fuente de emisión (ya sea una estrella, planeta, o galaxia) a través de la cual será posible obtener imágenes de muchísima precisión.

Sincronización de las 66 antenas

Pero el correcto funcionamiento de ALMA depende de la perfecta sincronización entre sus 66 antenas que deberán hacer frente al desafío de apuntar simultáneamente todas a un mismo punto del cielo, captar individualmente la señal astronómica, convertirla a formato digital y transmitir toda la información recogida a un ordenador que combinará las señales recibidas para transformarlas en datos.

Antenas de ALMA. ESO

De estas, 50 antenas son de 12 metros de diámetro con separaciones que van de 150 metros a 16 kilómetros simulando un telescopio gigante. Otras 4 antenas de la misma medida junto con 12 de 7 metros formarán el Conjunto Compacto Atacama (ACA, por sus siglas en inglés). Debido a la forma en que funcionan los interferómetros, esta disposición y separación entre ellas les permitirá proporcionar una imagen más general de los objetos astronómicos que se observen.

Proyecto internacional

Los astrónomos tendrán a su disposición instalaciones de investigación de vanguardia gracias al apoyo de 16 países, la mayoría europeos a través del ESO. La sede central de este organismo (que incluye el centro científico, técnico y administrativo de la organización) se encuentra en Garching, cerca de Munich (Alemania), pero cuenta con otra en Santiago de Chile y telescopios en tres centros de observación en el desierto chileno de Atacama: el observatorio de La Silla, el Very Large Telescope (Telescopio óptico terrestre más avanzado del mundo) y el telescopio submilimétrico APEX.

Además de esta tecnología, ESO está trabajando en diseño de un telescopio de 40 metros, el E-ELT (European Extremely Large Telescope), que trabajará en los rangos óptico e infrarrojo cercano. Este último telescopio será la mayor ventana a través de la cual podremos observar el cielo.

Dentro de estas aportaciones europeas destaca, por ejemplo, la inversión de infraestructuras por parte de España, que se encargó de la fabricación de 25 antenas de acero, así como el equipo de producción de energía, algo que para Xavier Barcons fue “un quebradero de cabeza” y un asunto vital en un complejo localizado a 5.000 metros de altura. Los amplificadores de bajo ruido que se encuentran en el interior de cada telescopio también se fabricaron en España.