TIM DE ZEEUW Y EL TELESCOPIO MAS GRANDE DEL MUNDO

El ojo más poderoso

Extremadamente grande. Extremadamente impresionante. Extremadamente prometedor. En menos de una década, el telescopio más poderoso de todos los tiempos abrirá su colosal ojo de 42 metros de diámetro. Y entonces, nuestra imagen del universo cambiará de modo absolutamente drástico.

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Por Mariano Ribas

El salto será brutal: el Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT) dejará en pañales al mismísimo Hubble. Y, también, a todos los demás superojos astronómicos de la actualidad, incluyendo a auténticos peso pesados, como el VLT o los gemelos Keck I y II. Con una potencia óptica sin precedentes, y bajo los cielos más oscuros y transparentes de la Tierra, en el norte de Chile, el E-ELT se lanzará a buscar y fotografiar directamente planetas extrasolares, examinará a fondo nebulosas y estrellas en plena gestación y se hundirá en los confines del universo observable para registrar, con notable detalle, las primeras y más primitivas galaxias, algo completamente imposible en estos días. Más aún: este gigante de gigantes –que tendrá el tamaño de un edificio de 25 pisos– intentará echar luz sobre la misteriosa materia oscura y la aún más misteriosa energía oscura, esa entidad casi siniestra que está acelerando la expansión del cosmos.

El E-ELT será la carta fuerte del Observatorio Europeo Austral (ESO), un consorcio de más de una docena de países que, desde hace una década, viene haciendo punta en la astronomía de primera línea mundial. Hace apenas un mes, el ESO anunció el lugar preciso donde construirá el que será, sin dudas, el telescopio más grande del planeta hasta, por lo menos, 2030. Para conocer todos los detalles, qué mejor que conversar directamente con el Dr. Tim de Zeeuw, el director general del ESO.

De Zeeuw, un holandés de 53 años, es una de las principales figuras de la astronomía mundial. Dirige el ESO desde 2007 y, entre otras cosas, ha publicado –como autor o coautor– más de 130 papers. A continuación, la charla con Futuro:

–Primero, y antes que nada, queremos agradecerle la gentileza de atendernos tan rápido, en momentos en que su agenda debe estar muy cargada. Arranquemos de cero: ¿cómo y cuándo se decidieron a construir semejante monstruo?

–Eso fue a fines de 2004, cuando el Consejo del ESO, que es su cuerpo gobernante, definió como objetivo de máxima prioridad mantener el liderazgo astronómico europeo en la próxima era de los “Telescopios Extremadamente Grandes” o “ELT’s”.

–Que, aclaremos, son aquellos que en, la próxima década, tomarán la posta de supertelescopios actuales, de 8 a 10 metros de diámetro...

–Sí. El Consejo del ESO pidió la construcción de un ELT en una escala de tiempo competitivo. Y en 2006, tras el estudio de un primer concepto, llamado OWL, nuestras oficinas de proyecto encararon un nuevo estudio, considerando performance, costos y tiempos, con la ayuda de un centenar de astrónomos. Y ya a fines de ese año, los resultados fueron presentados y discutidos durante una conferencia del ESO en Marsella, con la presencia de 250 astrónomos europeos.

–¿Y ahí que pasó?

–Todos recibieron el proyecto con mucho entusiasmo, al punto de que esa reunión abrió el camino para que el Consejo del ESO decidiera pasar a la crucial fase siguiente: el diseño detallado del telescopio. Y eso es lo que está en marcha en estos días.

–Antes de hablar del telescopio, hablemos del lugar donde estará: ¿por qué el ESO volvió a elegir el norte de Chile? ¿Cómo tomaron la decisión?

–El ESO armó un Comité Asesor de Selección del Sitio (SSAC) para el E-ELT. Y el comité ha venido analizando los datos obtenidos en varios lugares en el mundo. Incluso, se tuvieron en cuenta estudios aportados por el equipo estadounidense del TMT, un futuro telescopio de 30 metros. Ellos compartieron sus mediciones con nuestro comité. Ya con todos los datos a mano, el SSAC armó una lista final con los cinco lugares posibles para el E-ELT: cuatro en el norte de Chile, y el quinto en Islas Canarias, España...

–¿Y el sitio argentino..? Aquí se habló mucho de las fuertes chances de Cerro Macón, en Salta, en esta suerte de “ronda final” por el E-ELT...

–No. El sitio argentino no quedó en la lista final de cinco candidatos que armó el SSAC.

–Sinceramente, es una pena para nosotros. Pero es bueno que usted lo haya aclarado. Sigamos...

–Bien, a comienzos de marzo de este año, el SSAC presentó su reporte con los cinco candidatos finales al Consejo del ESO, confirmando que todos eran excelentes para la observación astronómica...

–Aclaremos que eso significa tener más de 320 noches despejadas por año, cero contaminación lumínica, cielos secos y transparentes, buena altura sobre el nivel del mar...

–Sí, todo eso, pero además esos lugares reunían parámetros esenciales para la futura construcción y operación del telescopio: accesibilidad, agua potable, energía, logística, estabilidad política, entre otros factores.

–Y finalmente se quedaron con el Cerro Armazones, en el desierto de Atacama...

–Sí, el reporte concluyó que ese lugar era claramente el favorito. Cerro Armazones tenía el mejor balance entre calidad del cielo y todos los demás aspectos considerados. Además, está muy cerca de Cerro Paranal, donde ya está nuestro VLT, y podremos operar ambos observatorios en forma integrada.

–Ahora sí, hablemos del telescopio: ¿por qué decidieron saltar directamente del VLT, con sus cuatro telescopios de ocho metros, a uno muchísimo más grande?

–La actual generación de grandes telescopios, de ocho a diez metros de diámetro, nos ha permitido hacer descubrimientos tremendos, como por ejemplo tomar las primeras imágenes directas de planetas alrededor de otras estrellas. Pero esos aparatos también nos abrieron áreas de estudio completamente nuevas. Y justamente, para responder a esas nuevas cuestiones, y para hacer descubrimientos que ni siquiera podemos imaginar ahora, necesitamos incrementar significativamente la sensibilidad y la resolución angular de los instrumentos.

–Parece que a los astrónomos los más grandes telescopios actuales, paradójicamente, ya les están empezando a quedar chicos...

–Sí, hace tiempo que los astrónomos de todo el mundo venían manifestando la necesidad de construir instrumentos en el rango de 30 a 60 metros de diámetro, los ahora llamados “Telescopios Extremadamente Grandes”, los ELT, tal su sigla...

–¿Y por qué eligieron para el E-ELT un diámetro de 42 metros en particular?

–Porque consideramos que ése es el diámetro mínimo necesario para alcanzar todos nuestros objetivos científicos fundamentales...

–Vamos a eso, que es lo más interesante de todo: ¿cuáles serán los principales objetivos del E-ELT? Si le parece, empecemos por lo más doméstico, el Sistema Solar...

–Con el VLT ya hemos realizado muchas observaciones y descubrimientos sobre los cuerpos más lejanos del Sistema Solar, como Neptuno. Y también sobre Plutón y los otros objetos del Cinturón de Kuiper. Como el E-ELT tendrá mucha más sensibilidad y resolución, jugará un rol muy importante en el estudio de aquellos objetos pálidos y lejanos objetos.

–¿Y más allá del Sistema Solar? Hablemos de planetas extrasolares...

–Descubrir y caracterizar sistemas planetarios en formación, y planetas en torno de otras estrellas será uno de los objetivos centrales del programa científico del E-ELT. Podremos detectar directamente la luz reflejada por planetas gigantes maduros, como nuestros Júpiter y Neptuno. Y hasta analizar la composición química de sus atmósferas mediante técnicas de espectroscopía.

–A propósito de observar exoplanetas en forma directa: ¿podrá el E-ELT detectar mundos aptos para la vida, como el nuestro?

–Intentaremos fotografiar directamente planetas pequeños y rocosos, como la Tierra, en torno de otras estrellas. Y muy especialmente, aquellos que puedan estar ubicados en la llamada “zona habitable” de sus estrellas, es decir, donde las temperaturas permitirían la existencia de vida. Ese es uno de los “Santos Griales” de la astronomía observacional moderna.

–Y, de paso, poner al Sistema Solar en contexto...

–Efectivamente. Queremos determinar la unicidad, o no, del Sistema Solar y de la Tierra.

–Hablemos de diferencias concretas: ¿podemos cuantificar cuánto mejor será el E-ELT respecto a los mejores instrumentos ópticos actuales, como el VLT o los Keck?

–El tamaño del espejo primario de un telescopio es doblemente importante. Por un lado, determina la cantidad de luz que puede colectar. Y por el otro, determina el nivel de detalle en las imágenes que produce. Con sus 42 metros de diámetro, >>> el E-ELT tendrá una capacidad colectora de luz unas 15 veces mayor a los más grandes telescopios actuales...

–Es decir que será unas 15 veces más sensible. ¿Y en cuanto a la nitidez de las imágenes?, ¿cuánto jugarán a favor los sistemas de “ópticas activas” (ver cuadro)?

–El E-ELT nos dará imágenes 15 veces más nítidas que el Telescopio Espacial Hubble. Su performance será tremendamente superior a la de todos los instrumentos actuales. De hecho, creemos que el E-ELT podría revolucionar completamente nuestra percepción del universo, tanto como lo hizo el telescopio de Galileo, hace 400 años.

–Parecería, entonces, que el E-ELT será la máquina perfecta para asomarse a las fronteras del universo observable, tanto en el espacio, como en el tiempo...

–Eso esperamos. Con su enorme sensibilidad y resolución, el telescopio podrá ver más allá de nuestros horizontes actuales. Y nos llevará a las más tempranas etapas de la formación de las primeras galaxias. El E-ELT seguirá un vigoroso programa de estudio de la formación y evolución de estos objetos primigenios. Y nos contará cuáles fueron los procesos físicos que las formaron y transformaron a través de los tiempos cósmicos.

–¿Podremos ver detalles en aquellas galaxias, situadas a 13 mil millones de años luz, y que vemos como eran hace 13 mil millones de años?

–No sólo eso: mediante estudios espectroscópicos muy finos, tendremos información detallada sobre las masas, las edades, la composición química y la tasa de formación estelar de las galaxias a distintas profundidades (y edades) en el espacio. Pero además, el E-ELT intentará indagar como nunca antes en la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura...

–Dos cuestiones tan mayúsculas como desafiantes para la cosmología (ver recuadro). Al escuchar todo esto, uno se pone un tanto ansioso: ¿Cuándo comenzará la construcción del E-ELT? ¿Y cuándo tendrá su “primera luz”, como dicen los astrónomos?

–Estamos finalizando el diseño del telescopio, y el Consejo del ESO decidirá cuándo comenzará la construcción. Eso sería el año que viene. Y pensamos que podría comenzar a funcionar siete años más tarde, en 2018. Es lo que esperamos...

–Así sea, Dr. De Zeeuw. Y gracias por contarnos todo esto.

Y bien, dicho todo esto (más todo lo que volcamos al recuadro que acompaña esta entrevista), sólo nos resta esperar. Impacientemente, claro, porque da la impresión de que, de aquí a menos de una década, el universo ya no será el mismo para la humanidad. Veremos más. Sabremos más. Y lo entenderemos mucho mejor. La astronomía se acerca a una nueva revolución. Y será extremadamente grande.

EL COLOSO DE ATACAMA

El nombre ya lo dice todo: “Telescopio Europeo Extremadamente Grande” (E-ELT). Es el sueño más osado del Observatorio Europeo Austral, un megaorganismo astronómico, creado en 1962, formado por 13 países de aquel continente (entre ellos, Alemania, Francia, Italia, Inglaterra y España). Y por supuesto Chile, que no sólo le aporta al ESO –una vez más– sus cielos insuperables, sino que además –dato nada menor– viene abrazando esta impresionante iniciativa casi como causa nacional.

Veamos, primero, algunos datos de contexto: el ESO tiene sus cuarteles centrales en la ciudad de Garching, Alemania, y una oficina local en Santiago, desde donde coordina localmente las operaciones de sus grandes observatorios, situados en el desértico norte chileno. Allí está el Observatorio de La Silla, “decano” del ESO (comenzó a funcionar en los años ’70) y el impresionante Observatorio de Paranal, donde está el Very Large Telescope (VLT), un complejo de cuatro telescopios gemelos de ocho metros de diámetro, y varios instrumentos auxiliares. No muy lejos del VLT, en Llano de Chanjnantor, el ESO también opera el radiotelescopio APEX. La región es un verdadero polo de la astronomía mundial. Y con el E-ELT lo será aún más.

Como no podía ser de otra manera, un telescopio extraordinario requiere de un lugar extraordinario. Y sí: una vez más, y tras considerar varias opciones (ver entrevista), el ESO volvió a inclinarse por el montañoso desierto de Atacama, al norte de Chile. El pasado 26 de abril, el Consejo del ESO decidió que el E-ELT se construirá en la cima del Cerro Armazones (24 36’ latitud Sur, 70 12’ longitud Oeste), a 3060 metros sobre el nivel del mar, y a 130 kilómetros de Antofagasta. Un lugar bastante cercano –apenas 20 kilómetros– a Cerro Paranal, donde está el VLT. ¿Por qué allí? La razón es simple: allí están los cielos más limpios, oscuros, transparentes y secos del planeta. Las nubes son una rareza absoluta. “El E-ELT será el telescopio más grande del mundo por mucho tiempo, y por eso hay que elegir el mejor lugar. Y Chile es el mejor lugar del mundo, no hay dudas”, dice Máximo Tarengui, astrónomo italiano del ESO. Pero además, la decisión final del ESO tuvo en cuenta detalles nada menores, especialmente a la hora de la futura construcción y operaciones: accesibilidad, agua potable, energía, logística, y proximidad a otros polos astronómicos del ESO.

Y ahora sí, vamos concretamente al E-ELT: a todas luces, el ESO pretende que su futura criatura óptica lleve la delantera en lo que será la nueva generación de supertelescopios, conocidos, precisamente, como “Telescopios Extremadamente Grandes” (o ELT’s). Estados Unidos –a través de varias universidades e instituciones– pondrá todas sus fichas en el TMT (“Telescopio de Treinta Metros”) y en el GMT (“Telescopio Gigante Magallanes”, un instrumento compuesto de siete espejos, que equivaldrán a una pieza de 24 metros de diámetro). Pero los europeos apuestan más fuerte: el E-ELT será un coloso de proporciones verdaderamente alucinantes. Medirá 80 metros de alto, casi cincuenta de ancho, y pesará 5 mil toneladas. Su “espejo primario” (el alma de todo telescopio óptico) medirá 42 metros de diámetro, y estará formado por casi mil piezas hexagonales de 1,4 metro cada una. O dicho de otro modo: el E-ELT equivaldrá a unos 1000 telescopios individuales de 1,4 metro (de por sí, un telescopio de 1,4 metro de diámetro no está nada mal). Una superficie colectora de luz total de 1300 metros cuadrados. Será más grande que todos los supertelescopios actuales juntos. ¿Costos? Se habla de 960 millones de euros.

Más allá de sus impactantes dimensiones, el E-ELT contará con una serie de preciosismos tecnológicos que exprimirán al máximo su tremenda potencia óptica. Además de toda una batería de sofisticados instrumentos acoplados (filtros, cámaras y espectrógrafos), el coloso europeo contará con ópticas adaptativas: un sistema complementario de espejos que, cambiando de forma miles de veces por segundo (mediante miles de “actuadores”), compensará los efectos (perjudiciales) de la atmósfera sobre la luz de los astros. Así, las imágenes serán virtualmente perfectas. Y tremendamente superiores (en detalle y nitidez) a las de cualquier telescopio actual, incluyendo al mismísimo Hubble.

La construcción del E-ELT comenzará en 2011, y tomará varios años. Y una vez listo, observará el universo en luz visible e infrarroja. Buscará y estudiará planetas extrasolares, espiará la formación de las estrellas y sistemas planetarios, y se asomará a profundas cuestiones cosmológicas: el origen y evolución de las galaxias, y la expansión y destino del cosmos. También, intentará echar luz sobre cuestiones literalmente oscuras: la naturaleza y distribución de la materia oscura, y el comportamiento y las características de la energía oscura, esa suerte de anti-gravedad que estaría acelerando la expansión del universo. Menuda agenda. Menudo telescopio.