El telescopio que observará desde el espacio
Un instrumento revolucionario que expandirá los fimites conocidos del universo
A mediados del próximo año se pondrá en orbita el telescopio espacial Hubble, denominado así en memoria del astrónomo del mismo nombre, un complejo instrumento del que se encuentra pendiente la comunidad astronómica mundial. Los científicos esperan que sirva para escudriñar el universo hasta límites 10 veces superiores a los actuales y ayude a resolver misterios como los de otros posibles sistemas planetarios y los cuasares. El responsable europeo del desarrollo del telescopio explica en este artículo lo que supondrá el revolucionario instrumento.
No es difícil imaginar que cuando el gran telescopio espacial Hubble Space Telescope empiece a funcionar, a mediados de 1986, la investigación astronómica experimentará una verdadera revolución. De hecho, este instrumento expandirá de golpe los confines del universo conocido 10 veces más allá tanto en el espacio como en el tiempo y permitirá observar planetas, nebulosas y galaxias con una nitidez un centenar de veces mayor de lo que ha sido posible hasta ahora. Esto supone un avance cualitativo en la astronomía óptica superior al producido en 1948 con el telescopio de cinco metros del monte Palomar.El Hubble Space Telescope es un proyecto financiado por la NASA en el que Europa participa con una contribución sustancial a través de la Agencia Europea del Espacio (ESA), de la que España forma parte. Consiste en un telescopio óptico de 2,4 metros de diámetro con cinco instrumentos instalados en su plano focal, que será puesto en órbita a una altura de 500 kilómetros por medio de la lanzadera espacial americana Space Shuttle.
Las dimensiones del Space Telescope son inferiores a las de los telescopios terrestres más avanzados, pero sus características de observatorio espacial le hace un instrumento revolucionario.
Los astrónomos estamos ya acostumbrados a la utilización de satélites astronómicos: el observatorio de rayos ganírna COS-B, el ultravioleta IUE, los observatorios de rayos X Einstein y EXOSAT, y el infrarrojo IRAS; todos ellos han disfrutado la posibilidad de observar desde el espacio aquellas porciones del espectro electromagnético (infrarrojo, ultravioleta, rayos X y ganírna) que, debido a la absorción selectiva de nuestra atmósfera, no consiguen llegar a la superficie terrestre.
También el Space Telescope tendrá la posibilidad de observar un intervalo espectral, desde el ultravioleta al infrarrojo cercano, más amplio de lo alcanzable desde la Tierra; pero, a diferencia de los anteriores experimentos, aprovechará dos características más del ambiente espacial que resultan muy ventajosas para la observación astronómica: la ausencia de turbulencia atmosférica y la menor luminosidad del cielo.
Toda persona que haya tenido la posibilidad de observar una estrella a través de un telescopio de diámetro mayor de una decena de centímetros habrá seguramente notado cómo la imagen estelar no parece puntiforme y estable, sino que se asemeja a un capullo de algodón que danza sin parar en el campo del ocular.
Esto se produce porque la luz de: la estrella, antes de ser recogida por el objetivo del telescopio, ha debido atravesar capas atmosféricas distintas y con características continuamente variables; este efecto, al que los astrónomos denominamos seeing, depende mucho de la situación geográfica del lugar de observación y, por supuesto, de las condiciones meteorológicas, y limita fuertemente la capacidad de resolución; es decir, la posibilidad de distinguir objetos estelares que estén muy próximos entre sí.
Para los observatorios astronómicos mejor situados (en Chile, la isla de Hawai o en la isla de la Palma), la separación mínima para que todavía se puedan distinguir dos estrellas próximas es de un segundo de arco; sin embargo, las condiciones atmosféricas no siempre permiten conseguir estos valores. En el espacio, la ausencia de la atmósfera elimina este efecto y, por tanto, el poder resolutivo queda limitado exclusivamente por las características ópticas del instrumento y estabilidad en el apuntado del telescopio, que, en el caso específico del Hubble Space Telescope, se pre
El telescopio que observará desde el espacio
vé la posibilidad de separar estrellas 50 veces más juntas de las observables desde la Tierra.Las capas altas de la atmósfera, bombardeadas continuamente por el viento solar y partículas cósmicas, y las más bajas, iluminadas artificialmente por los asentamientos urbanos, hacen que el cielo nocturno no sea completamente oscuro ni siquiera en los lugares más desiertos, lo que impide distinguir del fondo los objetos celestes más débiles. La ausencia de la atmósfera, en el caso del telescopio espacial, atenuará notablemente este problema, aunque, dado que se encontrará a 500 kilómetros de altura, no podrá eliminarlo por completo.
Objetos celestes 100 veces más débiles
Teniendo en cuenta todas estas ventajas ofrecidas por el ambiente espacial, el Space Telescope conseguirá registrar imágenes de objetos celestes alrededor de 100 veces más débiles de los que ahora pueden observarse desde tierra; transformando estos datos en términos de distancia, podemos decir que nuestras observaciones alcanzarán 10 veces más lejos. Es muy difícil describir e incluso enunciar en este breve espacio cuáles y cuántas son las perspectivas que se abren a la investigación astronómica, sobre todo a la cosmología, con la llegada del Space Telescope.
A título de ejemplo, podríamos nombrar aquí concisamente la posibilidad de mejorar y extender el conocimiento de la escala de distancias del universo, dato esencial para la verificación de cualquier modelo cosmológico, o bien la posibilidad de observar galaxias y cuasares pertenecientes a épocas mucho más jóvenes en la historia del cosmos y verificar así posibles efectos evolutivos. La elevada resolución espacial y la alta sensibilidad del Space Telescope permitirán investigar la naturaleza de los núcleos de las galaxias activas, en cuyo interior se liberan enormes cantidades de energía, y quizá sea posible determinar si verdadera mente contienen un objeto colapsado, un agujero negro.
El instrumento construido por la Agencia Europea del Espacio (ESA), la FOC (Faint Object Camera), instalado en el plano focal del telescopio espacial, permitirá llevar a cabo una de las investigaciones más fascinantes: a través de la observación de estrellas relativamente próximas a nuestro Sol será posible desvelar la presencia de sistemas planetarios similares a aquel en el que vivimos.
Previendo el excepcional impacto científico del Space Telescope, la NASA ha confiado su gestión a un centro creado específica y completamente a este proyecto: el Space Telescope Science Institute, que inició su actividad hace unos años en Baltimore (Estados Unidos), donde también trabajan científicos europeos. Análogamente, la ESA ha constituido junto al Observatorio Europeo del Hemisferio Sur (ESO), un grupo de astrónomos para la coordinación en Europa de las actividades relativas al Space Telescope.
El papel de los observatorios terrestres
Ante estas impresionantes perspectivas y el imponente despliegue de fuerzas internacionales que suponen es natural preguntarse cuál será el papel de los observatorios ópticos terrestres en la era del telescopio espacial; de hecho, a diferencia de los satélites astronómicos precedentes que, como se recordará, entregaban datos absolutamente complementarios a las observaciones de tierra, el Space Telescope invade el dominio de los telescopios ópticos con prestaciones además muy superiores. Esta pregunta tiene aún más sentido en España, donde se han construido y se han desarrollado algunos de los centros astronómicos internacionales de mayor envergadura del hemisferio norte.
Una rápida reflexión pone inmediatamente de manifiesto que los observatorios tradicionales nada tienen que temer al Space Telescope, sino que, por el contrario, su función se verá aún más valorada. Ante todo hay que considerar la parte meramente económica: el coste total del Space Telescope se estima del orden de 200.000 millones de pesetas y resulta evidente que una empresa de este tipo no pueda repetirse fácilmente.
El Space Telescope, en su calidad de instrumento único, será utilizado exclusivamente para aquellas observaciones clave, para las investigaciones más avanzadas; abrirá nuevas vías que deberán ser luego consolidadas con un estudio paciente y sistemático, y que requerirá una fracción considerable del tiempo de observación actualmente disponible en los observatorios tradicionales.
El Space Telescope se integra, por tanto, perfectamente con estos últimos y en cierto sentido no podría llegar a su máxima eficiencia sin ellos. Ya a partir de ahora, en fase de preparación de los programas observacionales del Space Telescope, resulta evidente que los grupos de investigación que puedan ofrecer un adecuado soporte de observación tradicional tienen las mayores posibilidades de que sus, propuestas sean aceptadas por el severo proceso de selección.
En este contexto, los astrónomos españoles se encuentran en una posición privilegiada y pueden ya establecer colaboraciones científicas para el uso futuro del Space Telescope, empleando las excelentes instalaciones astronómicas a las que tienen acceso actualmente. Asimismo, como país miembro de la Agencia Europea del Espacio, los científicos españoles tienen derecho a disponer de todos los medios ofrecidos por el Centro de Coordinación Europeo para el Space Telescope (ST-ECF), que serán particularmente relevantes en lo que al proceso y análisis de datos se refiera.
En la actualidad ya se han establecido los primeros contactos entré el centro ST-ECF y la comunidad astronómica española: en un futuro se espera que éstos se vayan consolidando, abriéndose nuevas vías para una mayor y más efectiva colaboración en el uso de estos sofisticados medios de investigación astronómica.
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