España y México compiten por el mayor cazador de rayos gamma
Los dos países ansían albergar una de las mayores instalaciones astrofísicas de la próxima década
Los eventos más violentos del universo, como las explosiones de supernova o los agujeros negros atiborrándose de materia, dejan un rastro inconfundible, pero invisible. Se trata de potentes destellos de rayos gamma, el tipo de radiación más energético que existe. Un solo estallido de rayos gamma puede liberar en unos segundos más energía que el Sol durante 10.000 millones de años. Pero la humanidad ha estado ciega a estos fenómenos hasta hace tan solo unas décadas por falta de instrumentos para captarlos. En los últimos años, gracias a los telescopios espaciales y terrestres, se ha conseguido explorar en torno a un 10% del universo en este espectro. El resto es tan desconocido como América para los europeos de 1400.
La futura Red de Telescopios Cherenkov (CTA) será el observatorio de rayos gamma más grande del mundo y permitirá cartografiar gran parte de ese territorio desconocido. Se trata de una gran instalación internacional que comprenderá dos localizaciones, una en el hemisferio norte y otra en el sur, para poder cubrir todo el cielo. Hace unos días, los 13 países que financian el proyecto anunciaron que van a comenzar negociaciones con España y México para decidir cuál de los dos albergará el observatorio norte.
El CTA costará unos 200 millones de euros y se pretende completarlo en torno a 2020. Será 10 veces más potente que los telescopios Cherenkov actuales y entre sus principales objetivos está desvelar el origen de los rayos cósmicos y explorar la materia oscura. Posiblemente, creen los científicos, la interacción entre la materia convencional y la oscura produzca un rastro de rayos gamma particular que podría ser captado por los 120 telescopios de diferentes tamaños que se repartirán entre los dos observatorios. En conjunto, unos 1.500 científicos e ingenieros de 29 países participan en el proyecto.
“Conseguir albergar una instalación como esta no tendría precedentes en España”, resume Manel Martínez, físico del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) de Barcelona y coordinador de CTA-España. El lugar propuesto es el Observatorio del Roque de los Muchachos, donde ya hay telescopios de primera línea internacional como el Gran Telescopio de Canarias. El Gobierno central, el canario y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) llevan meses puliendo su candidatura, que creen superior a la de México. En parte se debe a que el país pretende contribuir con 40 millones de euros del total de 70 millones que costará el observatorio norte. La mayoría del dinero provendría de fondos de desarrollo regional de la Unión Europea.
México desbanca a EEUU
Por su parte, México ya ha desbancado al tercer competidor del norte, EEUU. El país propone situar los telescopios en el Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir, en Baja California. “San Pedro está entre los cuatro mejores lugares del mundo para hacer astronomía, junto a Chile, Hawai y La Palma”, asegura Gagik Tovmasian, responsable de la candidatura del país norteamericano. Este astrofísico de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) dice que en su país hay un renovado interés por desarrollar grandes proyectos científicos con colaboración internacional, como el HAWC, otro observatorio de rayos gamma fruto de la colaboración con EEUU que comenzó a funcionar el mes pasado en el estado de Puebla. El país tiene poco dinero contante y sonante que ofrecer, dice Tovmasian, pero ya está haciendo una importante inversión en infraestructuras en el lugar donde se emplazaría el CTA y además la UNAM asumiría “la mayor parte de los costes de operación”, asegura.
Un estallido de rayos gamma puede liberar más energía en unos segundos que el Sol en 10.000 millones de años
España ya ha puesto “una pica en flandes”, opina Martínez. Se refiere a la construcción del primer prototipo de telescopio grande del proyecto, el LST, que se instalará en el Roque a finales de año. Cuando hay un estallido de rayos gamma, los satélites que observan este tipo de radiación en el espacio mandan una alerta a los observatorios terrestres. Estos tienen que reaccionar en cuestión de segundos para apuntar a la porción de cielo donde se ha producido el estallido y no perder la información excepcional que transportan sobre agujeros negros, supernovas, estrellas de neutrones y otros objetos. “El nuevo telescopio será capaz de reorientarse en menos de 20 segundos y todo estará completamente automatizado, porque para reaccionar tan rápido no puedes fiarte de ningún humano”, explica el físico Juan Cortina, del IFAE. Tanto él como Martínez resaltan que en la última reunión de marzo, la mayoría de los países miembros dejaron clara su preferencia por España. “Somos bastante optimistas”, resume Cortina. La decisión final sobre el emplazamiento se tomará antes de diciembre.
Luz azul para superar a Einstein
Los telescopios convencionales tienen lentes cada vez más grandes para captar luz visible. En cambio, los telescopios que usará el CTA captan otro tipo de radiación, la de Cherenkov. Esta se produce cuando una partícula, por ejemplo un electrón, viaja más rápido que la luz. La relatividad general de Einstein deja bien claro que nada puede ser más rápido que la luz en el vacío, pero, en otros medios, como el agua o el aire, hay partículas que sí pueden traspasar ese límite. Cuando lo hacen surge un característico destello de luz azul, una señal de que han roto la barrera de la luz. Al impactar contra la atmósfera, los fotones de los rayos gamma chocan contra átomos de aire y producen pares de electrones y positrones que viajan más rápido que la luz. Este proceso genera la luz Cherenkov que captan los telescopios del CTA y que después permite recalcular la trayectoria del rayo y su origen. El primero en observar este fenómeno fue el Nobel ruso Pavel Cherenkov en 1934 mientras estudiaba los efectos de la radiación en una botella de agua. Actualmente, los mayores telescopios de rayos gamma del mundo como los Magic, en la isla de La Palma, o HESS, en Namibia, usan la luz Cherenkov para estudiar estrellas de neutrones, agujeros negros, supernovas y otros objetos para aclarar importantes preguntas de lo que sucede en el entorno de estos mostruos del cosmos. El CTA supondrá un enorme salto cualitativo pues tendrá 10 veces más potencia, es decir, podrá ver mucho más lejos en el universo y descubrir nuevos objetos y fenómenos que aún son un misterio para la física. Entre ellos están el origen de los rayos cósmicos y la composición de la materia oscura. Más allá, el nuevo observatorio de telescopios Cherenkov pretende lograr algo igual o incluso más complejo: observar los efectos de la gravedad cuántica en los rayos gamma. Este campo, que por ahora existe solo en el terreno de la física teórica, unificaría la relatividad general y las leyes de la mecánica cuántica, algo que ni siquiera Einstein pudo lograr.
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