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| ALMA abre los ojos y muestra su primera imagen: Las galaxias de las Antenas. ESO |
El observatorio astronómico terrestre más complejo
del mundo, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), abrió
oficialmente sus puertas a los astrónomos. La primera imagen revelada
por este telescopio, que aún se encuentra en construcción, ofrece una
vista del Universo imposible de obtener con los telescopios que observan
luz visible e infrarroja.
Miles de científicos de todo el mundo han competido para estar entre los
primeros investigadores que podrán explorar algunos de los más oscuros,
fríos y ocultos secretos del cosmos con esta nueva herramienta
astronómica.
Alrededor de un tercio de las 66 antenas de radio previstas de ALMA –por
ahora ubicadas a solo 125 metros de distancia entre sí, aunque su
separación máxima puede alcanzar los 16 kilómetros– conforman el
creciente conjunto instalado actualmente a 5000 metros de altura en el
llano de Chajnantor, en el norte de Chile. Pese a estar aún en
construcción, ALMA ya es el mejor telescopio de su clase, como lo
demuestra la extraordinaria cantidad de astrónomos que solicitó tiempo
de observación con ALMA.
"Incluso en esta fase tan temprana, ALMA ya supera a todos los conjuntos
submilimétricos que existen. Alcanzar este hito es un homenaje al
notable esfuerzo de muchos científicos e ingenieros de regiones de todo
el mundo asociadas con ALMA, quienes hicieron esto posible", dijo Tim de
Zeeuw, Director General de ESO, el socio europeo en ALMA.
ALMA observa la luz del Universo en longitudes de onda milimétricas y
submilimétricas, aproximadamente mil veces más largas que las
longitudes de onda de luz visible. La observación de estas
longitudes de onda largas permite a los astrónomos estudiar objetos muy
fríos en el espacio, como las densas nubes de polvo cósmico y gas donde
se forman estrellas y planetas, así como objetos muy distantes en el
Universo primitivo.
ALMA es completamente diferente de los telescopios ópticos e
infrarrojos. Es un conjunto de antenas interconectadas que funcionan
como un solo telescopio gigante, capaz de detectar longitudes de onda
mucho más largas que la luz visible. Por lo tanto, las imágenes que
capta son bastante distintas a las que conocemos del cosmos.
El equipo de ALMA ha trabajado intensamente en los últimos meses
probando los sistemas del observatorio, preparándose para la primera
ronda de observaciones científicas conocida como Ciencia Inicial. Uno de
los resultados de estas pruebas es la primera imagen publicada por
ALMA, si bien falta mucho para que el telescopio alcance todo su
potencial. La mayoría de las observaciones utilizadas para crear esta
imagen de las galaxias de las Antenas se obtuvo usando solo 12 antenas
interconectadas —muchas menos de las que se usarán para las primeras
observaciones científicas— y con separaciones mucho menores entre ellas,
por lo cual no es más que un atisbo de lo que está por venir. A medida
que el observatorio crezca y se vayan incorporando nuevas antenas,
aumentará exponencialmente la precisión, eficiencia y calidad de sus
observaciones.
Las galaxias de las Antenas son un dúo de galaxias en colisión
con formas extraordinariamente distorsionadas. Mientras la observación
en luz visible permite ver las estrellas de las galaxias, ALMA revela
objetos invisibles en esa longitud de onda, como las densas nubes de gas
frío donde se forman las estrellas. Esta es la mejor imagen que se haya
obtenido de las galaxias de las Antenas en ondas milimétricas y
submilimétricas.
Se descubrieron concentraciones masivas de gas no solo en el corazón de
ambas galaxias, sino también en la caótica zona donde entran en
colisión. Allí, la cantidad de gas supera en miles de millones de veces
la masa de nuestro Sol, lo que constituye una rica reserva de material
para las futuras generaciones de estrellas. Este tipo de observaciones
abren una nueva ventana en el Universo submilimétrico, y serán vitales
para ayudarnos a comprender cómo las colisiones de galaxias pueden
provocar el nacimiento de estrellas. Este es sólo un ejemplo de cómo
ALMA revela partes del Universo que no pueden ser observadas por los
telescopios ópticos e infrarrojos.
ALMA pudo aceptar solo un centenar de proyectos para los primeros nueve
meses de Ciencia Inicial. Sin embargo, más de 900 propuestas fueron
presentadas por astrónomos de todo el mundo en los últimos meses. Tener
nueve veces más propuestas de las que se otorgan es un récord para un
telescopio. Los proyectos ganadores fueron seleccionados en base al
mérito científico, la diversidad regional, y su relevancia para el logro
de las grandes metas científicas de ALMA.
"Estamos viviendo un momento histórico para la ciencia, en especial para
la astronomía, y tal vez también para la humanidad ya que comenzamos a
usar el mayor observatorio en construcción hasta la fecha”, dijo Thijs
de Graauw, Director de ALMA.
Uno de los proyectos elegidos para la Ciencia Inicial es el de David
Wilner del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge
(Massachusetts). Wilner explica: “Mi equipo busca los componentes
básicos de los sistemas solares, y ALMA es la mejor herramienta que
existe para detectarlos”.
El objetivo elegido por el equipo es AU Microscopii, una estrella que se
encuentra a 33 años-luz de distancia y tiene apenas un 1% de la edad de
nuestro Sol. “Usaremos ALMA para captar imágenes del anillo donde nacen
los planetesimales, el que, según creemos, orbita alrededor de esta
joven estrella. Sólo con ALMA, sin embargo, podemos tener la esperanza
de descubrir agrupaciones en estos cinturones de polvo y asteroides, que
podrían constituir la materia prima de planetas aún no descubiertos”,
agrega. Wilner y su equipo compartirán los datos obtenidos con un equipo
europeo que también solicitó a ALMA realizar observaciones de esta
estrella con anillo de polvo.
Cualquier búsqueda de planetas habitables alrededor de otras estrellas
normalmente comienza con la búsqueda de agua en esos distantes sistemas
solares. También se cree que los discos de residuos, esas aglomeraciones
de polvo, gas y roca que gravitan alrededor de las estrellas, contienen
intrincados trozos de hielo con agua congelada en su interior, gas y
quizá incluso moléculas orgánicas, todos elementos de la astroquímica de
la vida.
Simón Casassus, de la Universidad de Chile, y su equipo usarán ALMA para
observar el disco de gas y polvo que rodea HD142527, una joven estrella
que se encuentra a 400 años-luz de distancia. “El disco de polvo
alrededor de esta estrella tiene un espacio vacío muy grande, que podría
haber sido causado por la formación de planetas gigantes”, explica
Casassus. “Fuera del espacio vacío, el disco contiene gas suficiente
para producir una docena de planetas del tamaño de Júpiter. Si existe
material gaseoso disponible, dentro de dicho espacio podría estar
formándose un joven planeta gigante gaseoso”. Sus observaciones con ALMA
permitirán medir la masa y las características físicas del gas presente
dentro del espacio vacío. “Así, ALMA nos da la oportunidad de observar
la formación de un planeta, o sus rastros más recientes”, indica
Casassus.
Aún más lejos, a 26.000 años-luz de nosotros, en el centro de nuestra
galaxia, se encuentra Sagittarius A, un agujero negro supermasivo que
tiene cuatro millones de veces la masa de nuestro Sol. El gas y el polvo
presentes entre nosotros y el agujero negro impiden observarlo con
telescopios ópticos. ALMA, en cambio, es capaz de penetrar la oscuridad
galáctica y proporcionarnos una impresionante vista de Sgr A.
Heino Falcke, astrónomo de la Radboud University Nijmegen de Holanda,
afirma: “ALMA nos permitirá observar las llamaradas de luz alrededor de
este agujero negro supermasivo y tener imágenes de las nubes de gas
atrapadas por su inmensa fuerza. Así podremos estudiar los desordenados
hábitos alimentarios de ese monstruo. Creemos que parte del gas puede
estar escapando de sus garras, a una velocidad cercana a la de la luz”.
Como las líneas negras de los cuadernos de los niños, el polvo cósmico y
el gas frío definen las estructuras internas de las galaxias, aunque no
podamos verlas claramente. En los límites de nuestro Universo visible
se encuentran las misteriosas galaxias de formación estelar, verdaderas
islas brillantes en un cosmos que de otra manera estaría sumido en la
calma y la oscuridad. Aquí ALMA buscará rastros de gas frío, a
distancias tan lejanas que se remontan a unos pocos millones de años
después del Big Bang, durante la era que los astrónomos llaman “amanecer
cósmico”.
Masami Ouchi, de la Universidad de Tokio (Japón), usará ALMA para
observar Himiko, una galaxia muy distante que cada año genera estrellas
equivalentes unos 100 Soles y que está rodeada por una nebulosa gigante y
brillante. “Los demás telescopios no nos muestran por qué Himiko es tan
brillante y cómo se ha desarrollado para convertirse en una enorme
nebulosa caliente, cuando todo lo que la rodea está tranquilo y oscuro”,
comenta Ouchi. “ALMA puede mostrarnos el gas frío presente en las
profundidades de la nebulosa con formación estelar Himiko, monitoreando
los movimientos y la actividad en su interior, los que finalmente nos
permitirá ver cómo se formaron las galaxias masivas durante el amanecer
cósmico”.
Durante las observaciones de Ciencia Inicial, la construcción de ALMA
seguirá adelante en los Andes chilenos, en las alturas del llano de
Chajnantor, situado en el inhóspito desierto de Atacama. Cada nueva
antena, diseñada para resistir las duras condiciones climáticas, se
incorporará al conjunto y se conectará a las demás mediante cables de
fibra óptica. Los datos obtenidos por estas antenas, distantes entre sí,
son combinados por el supercomputador más rápido del mundo, un
correlacionador fabricado especialmente para ALMA, capaz de realizar 17
mil billones de operaciones por segundo.
En 2013, ALMA será un conjunto de 66 antenas de radio ultra precisas que
trabajará al unísono en una extensión de 16 kilómetros, construido por
los socios multinacionales de ALMA en Norteamérica, Asia del Este y
Europa.
Recreación artística del planeta Kepler-20e. | NASA.
Recreación artística de la misión 'Solar Orbiter'. | ESA
