Planes para la próxima frontera de la astronomía

En nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay unos 100.000 millones de estrellas y los astrónomos las abarcan razonablemente bien. Pueden individualizar astros de diferentes tipos en las cámaras de los telescopios y analizar su luz, su composición química, para deducir su evolución, su historia.... ¿Y en otros conjuntos de miles de millones de estrellas? "En cuanto sales de la Vía Láctea no hay manera de analizar individualmente la composición de las estrellas, excepto las más luminosas. Con los telescopios actuales, de cuatro metros de diámetro, sólo llegas a las nubes de Magallanes y, con dificultades, a Andrómeda; es decir, abarcas el Grupo Local de unas 20 galaxias al que pertenece la nuestra", explica el astrónomo español Artemio Herrero, del Instituto de Astrofísica de Canarias. "Los nuevos telescopios VLT suponen dar el salto fuera del grupo local y estudiar estrellas individuales, las más brillantes, hasta en el cúmulo de Virgo. Es la puerta de entrada del Universo", continúa.La máquina estelar, denominó al VLT Rolf-Peter Kudritzki, de la Universidad Sternwarter de Munich, en el simposio de inauguración de ese conjunto de telescopios, celebrado este mes en Antofagasta (Chile). Unos 300 científicos discutieron durante cuatro días los planes de trabajo para aprovechar al máximo estas nuevas instalaciones (cuatro telescopios de 8,2 metros de diámetro) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en el observatorio de Paranal.

Sensibilidad y resolución

La máquina estelar, "pero no sólo" , matizaba Kudritzki antes de que sus colegas dedicados a sondear el universo profundo, unos, y los cuerpos oscuros de la Vía Láctea, otros, se le echaran encima reclamando compartir el ansiado protagonismo mundial del VLT para la próxima década. Lo cierto es que en todos los campos de la astronomía, una nueva generación de observatorios que supone un salto en sensibilidad y resolución permite penetrar en la esfera de lo desconocido estudiando en detalle objetos estelares y regiones de luminosidad tan débil que apenas aparecen o son invisibles para instrumentos con menor capacidad de captar luz. "Con el VLT se van a resolver problemas de astronomía, de astrofísica y especialmente de cosmología que han estado rondando desde hace bastantes años", comentó Alvio Renzini, científico de ESO. Hay que tener en cuenta que este nuevo observatorio va a suponer el 40% de los telescopios gigantes en el mundo, recordó.Las galaxias, como conjuntos de millones de estrellas, no se descubrieron hasta este siglo. Y ahora los astrónomos aspiran a estudiar a fondo los mecanismos de formación, abundancias, química, edades y distancias de estrellas individuales de galaxias relativamente lejanas.

"El análisis de la composición química de las estrellas individuales puede revelar no sólo los elementos que tienen sino que, estudiándolas en diferentes puntos de una galaxia, podemos empezar a ver la historia química de la misma porque conforme las estrellas van naciendo y muriendo, van cambiando el medio interestelar", comentaba Herrero en la reunión de Antofagasta. "Sabemos que las estrellas jóvenes tienen una composición química diferente de las viejas y que las de masa más pequeña contaminan más el medio interestelar con hierro que las más masivas, con más oxígeno, magnesio y silicio".

El problema tal vez surja por exceso de resultados. Kudritzki señaló que en los próximos años se obtendrán con el VLT unos 400.000 espectros de estrellas, y la cuestión será cómo analizar tal cantidad de datos sin perder información. Pero dejó claro que sin explorar a fondo la física estelar difícilmente se puede abordar la física de las galaxias lejanas.

Los cosmólogos determinan las grandes distancias en el universo con un parámetro llamado z. En 1996 sólo se habían descubierto 19 galaxias a z=3 [lo que significa, en el universo en expansión, que cuando la luz que ahora nos llega salió de esos objetos el cosmos tenía un octavo de su edad actual], recordó Max Pettini, de la Universidad de Cambridge. A finales del año pasado, dijo, se habían identificado ya unas 600 galaxias a z=3 y casi una decena a z mayor que 5 (correspondientes al universo muy joven). "El VLT aumentará enormemente el censo de galaxias lejanas", afirmó.

Con un mayor conocimiento de la población del cosmos profundo y de sus propiedades se podrán contestar preguntas como: ¿Cuánto tiempo transcurrió desde la gran explosión inicial hasta que se formaron las primeras galaxias? ¿Cómo se formaron? ¿Qué desencadenó la formación de los primeros objetos emisores de luz? Simon White, del Instituto Max Planck de Astrofísica (Alemania), destacó tareas para el VLT: precisar el valor de la constante de Hubble, establecer la geometría del universo y tomar datos que permitan confirmar o rechazar los modelos de estructura del cosmos.

La astrónoma española Carmen Gallart, de la Universidad de Yale (EEUU) y de la Universidad de Chile, tiene adjudicada la noche del 14 al 15 de septiembre para observar con el VLT. Hará espectroscopía de la galaxia Phoenix "para medir la velocidad radial de las estrellas y ver si es la misma que la de una nube de gas que puede estar asociada a las estrellas", comenta. Phoenix está a un millón de años luz, está formada por estrellas jóvenes y no tiene gas en el centro. "Las estrellas que quiero observar son demasiado débiles para hacer espectros de su luz con los telescopios de cuatro metros, mientras que con el VLT lo haces en una hora", dice. Ella tiene la satisfacción, además, de ver cómo la galaxia enana Antlia (también del Grupo Local), sobre la que hizo su tesis doctoral, ha sido uno de los primeros objetivos del VLT en la fase de pruebas, dado el interés que hay por comprender sus extrañas características.

Entre tantas galaxias, millones de estrellas y la inmensidad del cosmos profundo, parece poco ambicioso ocuparse de nuestro entorno más cercano. Nada más lejos de la verdad, recordó María Antonietta Barucci (Observatorio de París) y presentó en su charla las interesantes perspectivas que tienen, de cara al VLT, los astrónomos que se ocupan de estudiar los pequeños cuerpos del Sistema Solar. Se calcula que debe haber más de 100.000 de estos objetos -de tamaño superior a un kilómetro- en el cinturón de Kuiper más allá de Neptuno, aunque hasta ahora se han detectado sólo 94, casi todos en una órbita casi circular, dijo. "Son muy oscuros y difíciles de estudiar", explicó Barucci. "Por ello necesitamos el VLT. Por lo poco que sabemos, estos objetos son muy diferentes entre sí y no entendemos por qué; tampoco sabemos hasta donde se extiende el disco que forman sus órbitas; no conocemos la estructura de esta población... Estudiar el cinturón de asteroides es estudiar la frontera del Sistema Solar".

Sistemas planetarios

Y la exploración de otros sistemas planetarios diferentes al solar no podía faltar en un simposio en que se han hecho planes para los nuevos telescopios gigantes. Michel Mayor, descubridor del primer planeta extrasolar, presentó los proyectos y posibilidades no sólo de detectar directamente cuerpos en órbita de otras estrellas, que hasta ahora se detectan indirectamente, y analizar sus propiedades, sino también de ampliar la investigación de los extraños cuerpos llamados enanas marrones , descubiertos hace pocos años y que tanto pueden ser planetas grandes como proyectos frustrados de estrellas pequeñas."El VLT es el inicio de una aventura científica", dijo Renzini en Antofagasta manifestando, probablemente, el sentir de todos los astrónomos.