El observatorio ALMA abre los ojos

Se podría pensar que el cielo lo pueblan únicamente estrellas, planetas, galaxias y otros astros que podemos ver en una noche despejada. Pero dejando a un lado las muy populares materia oscura y energía oscura cuya naturaleza desconocemos, la materia ordinaria (como átomos, moléculas o iones) del universo se encuentra mayoritariamente difuminada entre los astros visibles. Parte de este gas está muy frío, en forma de moléculas, y es la materia prima de la que se acabarán formando las estrellas y los planetas. Estas frías nubes de gas molecular esconden en su interior las nacientes estrellas y discos protoplanetarios a resguardo de la incisiva mirada de los telescopios ópticos convencionales, por potentes que estos sean.

El conjunto de 66 antenas se ha diseñado para ver el universo frío

La infraestructura está ubicada a 5.100 metros de altura

España participa en este programa desde antes de su nacimiento

De los primeros proyectos de trabajo, 35 son europeos

Afortunadamente estas frías moléculas se pueden ver cuando se observan en ondas milimétricas y submilimétricas. Esta forma de radiación, de longitud de onda más corta que las ondas de radio pero mucho más larga que la luz visible, nos permite descubrir los secretos que guardan en su interior las nubes moleculares de nuestra galaxia y las galaxias más primitivas y distantes en el universo. La detección de esta radiación necesita de radiotelescopios de precisión exquisita, receptores avanzados y de lugares secos. Un ejemplo es IRAM, cuyos radiotelescopios se encuentran en Plateau de Bure (en los Alpes) y en Pico Veleta, y en los que participa España.

Pero la gran apuesta de futuro es ALMA. El Atacama Large Millimetre/Submillimetre Array es un observatorio astronómico diseñado para poder estudiar el universo frío, observando en ondas milimétricas y submilimétricas, muchísimo más potente que cualquiera de sus predecesores. Se trata de una infraestructura única y global, fruto de la cooperación entre 20 países en tres continentes: Europa, representada por el Observatorio Europeo Austral (ESO), Norteamérica (EE UU y Canadá) y Este de Asia (Japón y Taiwan), además de Chile. ALMA está instalándose en uno de los lugares más secos del mundo, el Llano de Chajnantor (Chile), a 5.100 metros de altura. El observatorio constará de 66 antenas que podrán ubicarse a lo largo y ancho de Chajnantor (varios kilómetros), movidas por unos enormes transportadores diseñados y construidos específicamente al efecto. En el caso óptimo, el nuevo observatorio llegará a una nitidez en las imágenes muy superior a la del telescopio espacial Hubble y podrá detectar el gas molecular en las más lejanas galaxias jamás vistas por los astrónomos.

En ALMA todo está en la frontera del conocimiento y la tecnología. Para empezar, el trabajo a 5.000 metros de altura, donde solo hay la mitad de aire que a nivel del mar, es ya un reto en sí mismo. Los turnos de trabajo son allí más cortos, las botellas de oxígeno habituales, y las temperaturas de 10 o 20 grados bajo cero combinadas con vientos de más de 100 kilómetros por hora, habituales. Los receptores, los sistemas donde se mezclan las señales recogidas por las antenas para obtener imágenes y espectros astronómicos, los cables y hasta la estructura de las propias antenas son productos de última generación fabricados en Europa, América y Asia.

Pero ALMA es también una impresionante mezcla de gentes y culturas, con muy diferentes costumbres y hábitos, en un lugar absolutamente fascinante alrededor de un proyecto pionero. Americanos, asiáticos y europeos han sido capaces de crear una única ALMA (Joint ALMA Office JAO), una estructura que construye y opera el observatorio por cuenta de sus socios. Nada de esto ha sido fácil, pero funciona. Sin duda el nuevo observatorio será un referente para otros proyectos científicos a escala mundial.

España ha estado presente en el ALMA desde antes de su nacimiento, gracias a una comunidad de radioastrónomos de probada excelencia científica y con mucho empeño. Los promotores del radiotelescopio consiguieron que, en el año 2003, los Ministerios de Ciencia y de Fomento firmaran un acuerdo bilateral con el ESO para contribuir a la construcción de ALMA. En 2006 España entró a formar parte de ESO ampliando el abanico de posibilidades para nuestra participación en el proyecto. Gracias al apoyo de los sucesivos ministerios de ciencia desde entonces, de una industria española bien capacitada y del empuje de los investigadores, se ha conseguido que España tenga una participación que sobresale por todos los extremos de ALMA. Por ejemplo, la estructura de acero de las 25 antenas aportadas por ESO está hecha en Asturias, como lo están las placas de precisión micrométrica sobre las que se asientan las 66 antenas. Amplificadores de bajo ruido dentro de cada una de las antenas se han diseñado en Yebes y fabricado en Cantabria. Investigadores del CSIC han aportado sus conocimientos para entender cómo se propagan estas radiaciones en la atmósfera, algo clave para las observaciones. ALMA está plagado de tecnología española, como pudo comprobar la ministra de Ciencia e Innovación, Cristina Garmendia, cuando visitó la instalación en agosto de este año.

El pasado viernes, ALMA realizó las observaciones astronómicas iniciales correspondientes a uno de los 112 primeros proyectos de investigación que va a abordar durante los próximos nueve meses. Investigadores de todo el mundo propusieron más de 900 proyectos para realizar con esta primera versión del radiotelescopio, que aún estando limitada a las primeras 16 antenas, es ya el radiotelescopio de ondas milimétricas más potente del mundo. Un comité de expertos seleccionó en agosto ese centenar largo de proyectos punteros en base a su excelencia científica. A Europa le han correspondido 35, de acuerdo con el reparto acordado con los demás socios. Cinco de ellos los han obtenido por su excelencia científica equipos liderados por investigadores españoles, convirtiendo a nuestro país en el que más tiempo de observación de ALMA va a recibir en Europa durante esta primera fase. Algo para celebrar con ellos y sus equipos, con los que promovieron y han apoyado la participación española en este programa y en el ESO durante todos estos años, y con los investigadores que sin duda obtendrán observaciones en los próximos 30 años de vida que se le auguran a ALMA.

Xavier Barcons es profesor de Investigación del CSIC en el Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC), delegado español en el ESO y vicepresidente del Consejo de dicha institución