domingo, 24 de marzo de 2013

EL OBSERVATORIO ALMA  Una ventana al universo

Gran complejo astronómico

TEXTOS: ANTONIO HALES Y EQUIPO EPO DE ALMA OBSERVATORY, BENJAMÍN PEDREÑO DE DEUTSCHE WELLE, HUFFINGTON POST

El mayor complejo astronómico del mundo acaba de desplegar oficialmente sus antenas en el norte de Chile. El telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) del Observatorio Europeo Austral (ESO) está en el desierto de Atacama.

El centro de operaciones está situado a 2.900 metros de altura (aunque hay antenas hasta los 5.000 metros), a unos 40 kilómetros de la turística localidad de San Pedro de Atacama.

Se compone de 66 enormes radiotelescopios que no captarán la luz visible, sino las ondas milimétricas y submilimétricas, por lo que pueden trabajar día y noche y serán capaces de penetrar en las nubes de polvo, hasta donde en muchas ocasiones los telescopios normales no pueden ver.

Se seleccionó Atacama como sede de ALMA porque rara vez llueve, lo que facilita la observación, según han explicado los expertos.

Además, al estar ubicado cerca de la línea del ecuador, ALMA puede observar gran parte del universo.

Es fruto de una asociación de países de Europa, Norteamérica y el este de Asia, que han invertido ya más de mil millones de euros en su construcción.

Para trabajar en el desierto y tanta altitud, los científicos se someten a reiterados y estrictos exámenes médicos para prevenir problemas de respiración e incluso muchos investigadores trabajan con bombas de oxígeno que llevan en sus espaldas.

Imágenes de precisión

Este proyecto se basa en la interferometría. En teoría, la idea básica es simple. Consiste en recolectar una señal proveniente del cielo usando dos o más antenas y combinarlas para analizar la señal y así obtener información sobre la fuente de la emisión (ya sea una estrella, planeta, o galaxia).

Al combinar ondas de radio capturadas por dos o más antenas, es posible obtener imágenes de altísima precisión. Estas imágenes son similares a las que se obtendrían con un telescopio o antena gigante de 14 kilómetros de diámetro.

Sin embargo, construir y operar una antena de ese tamaño es tecnológicamente imposible (al menos con las tecnologías actuales), por lo cual construir varias antenas pequeñas y utilizarlas combinadamente resulta mucho más plausible. Pero, en la práctica, esto no es tan sencillo.

Objetivos ambiciosos

El desafío técnico principal de ALMA es poder apuntar simultáneamente todas las antenas a una misma región del cielo, captar con cada antena la señal astronómica, luego convertirla a formato digital, para luego transmitir la señal desde cada antena a un edificio central, donde un súper-computador combinará las señales recibidas por las distintas antenas para crear los ‘datos’ a partir de los cuales se podrá efectuar un análisis científico sobre las propiedades de la fuente de dicha señal. Todo esto con una precisión y calidad jamás vista.

Este centro aspira a observar galaxias a millones de años luz, donde existen nubes de polvo cósmico y rocas que constituyen la base de la formación de planetas y estrellas.

También investigará sobre cómo podrían ser las condiciones de vida en otros sistemas solares y los detalles de un agujero negro.

Antenas sincronizadas

Para su funcionamiento, ALMA depende de que tanto sus 66 antenas como su electrónica trabajen en forma perfectamente sincronizada, con una precisión de una millonésima de millonésima de segundo. Asimismo, el camino recorrido por la señal astronómica desde su llegada a cada antena, hasta que es combinada en el computador central, ha de ser conocido con una exactitud similar al diámetro de un cabello humano.

Y como si esto no presentase suficientes desafíos, está el problema de reducir la posible atenuación y perturbación que sufre la señal desde que toca cada antena, hasta ser digitalizada y transmitida por varios kilómetros de fibra óptica hacia el computador central.

Para corregir estos efectos atmosféricos indeseados se utilizarán siete estaciones de monitoreo de condiciones climáticas para medir la cantidad de vapor de agua presentes en la línea de visión de cada antena.

Verdaderos actores

El ALMA (Atacama Large Millimeter Array) es el mayor proyecto astronómico internacional existente. Cuenta con la participación de Europa, Norteamérica y el Este de Asia. A estos tres miembros hay que sumarles la singular e importante colaboración de la República de Chile. El renombrado proyecto recibe financiación de la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral, conocida como ESO; la Fundación de Ciencias de EEUU, en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán; y de los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón en colaboración con la Academia Sinica de Taiwán.

La intención de construir un inmenso observatorio milimétrico y submilimétrico no nació de la noche a la mañana, además de que su ejecución conlleva mucho tiempo y mucho trabajo.

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