Chile amplía su ventanal al espacio

Giant Magellan Telescope, Región de Atacama. Emplazado en las cercanías del Observatorio Las Campanas, tendrá un diámetro de 25 metros, que permitirá observar objetos hoy inalcanzables.

Se estima que con los megaproyectos astronómicos actualmente en construcción, en Chile se concentrará cerca del 70% de la capacidad de observación del planeta. Es una oportunidad no sólo para los astrónomos locales, sino también para todos los actores en el círculo virtuoso de los observatorios. También plantea desafíos cruciales, entre ellos, cuidar y preservar un recurso natural clave: nuestros cielos.




Como es común en su campo, el astrofísico Miguel Roth piensa seguido en el pasado. Pero el pasado-pasado. El Big Bang, por ejemplo: cada vez que se mejora la capacidad de observación en nuestro planeta los especialistas saben que están más cerca de saber más sobre ese primer momento. Cada vez que avanzamos hacia el futuro nos acercamos más al pasado. Pero Miguel Roth piensa en su propio Big Bang. Y en una sensación: el frío, el contorno del ojo casi congelado al apoyarlo en el ocular de un telescopio.

Era 1976 y Roth, por entonces investigador del Instituto de Astronomía de la Unam, había trabajado junto a su equipo en un fotómetro infrarrojo que en su momento significó un gran avance. A 2.900 metros de altura, en el Observatorio San Pedro Mártir, en Baja California, se turnaban entre tres para observar. “Más de 10 minutos era difícil resistir el frío”, recuerda. Es un frío que dejó de sentir hace mucho tiempo. Y tiene claro que las generaciones que lo sucedieron nunca lo experimentaron.

Hoy, Roth vuelve un segundo a ese pasado para reflexionar sobre el salto al futuro que significará el proyecto que tiene a cargo. Es director del Giant Magellan Telescope (GMT), que se emplazará en el cerro Las Campanas, en el límite entre la Región de Atacama y la Región de Coquimbo, a 2.514 metros sobre el nivel del mar. El proyecto es parte de una sociedad integrada por instituciones estadounidenses, como las universidades de Chicago, Harvard y Arizona, el Smithsonian Institute, la Carnegie Institution for Science, además de actores estatales de Corea del Sur, organizaciones australianas y la Universidad Estatal de Sao Paulo.

Giant Magellan Telescope, Región de Atacama.

Las obras de preparación del terreno ya están hechas, pero hoy el proyecto vive horas cruciales, postulando al financiamiento de la National Science Foundation (NSF), de Estados Unidos. Lo que está en juego no es menor, considerando que están pidiendo un poco menos que el 50% del financiamiento total.

En medio de esas preocupaciones, Roth se permite dibujar un futuro estelar, y destaca que el gran fuerte del GMT -que, si todo sale bien, podría recibir su primera luz en 2029- es su tamaño y capacidad de resolución, y por lo tanto de estudiar objetos inalcanzables para los observatorios actuales. Tendrá 25 metros de diámetro, con siete espejos primarios. “Eso promete una revolución”, dice Roth, y se aventura con dos ejemplos: “Podemos analizar las atmósferas de planetas más lejanos para buscar condiciones que eventualmente puedan albergar actividad biológica”, comenta. “Y en el otro extremo, al expandir el límite de observación actual podemos acercarnos más al Big Bang”.

Cosas que podrán hacerse, desde luego, sin necesidad de congelar un ojo en la cima de un cerro. Buscar vida en otros planetas y estudiar el origen del universo desde la casa o la oficina. Ese sí que es teletrabajo.

Giant Magellan Telescope, Región de Atacama.

Extremadamente grande

Se ha dicho mil veces, pero para efectos explicativos lo vamos a decir una vez más: Chile tiene condiciones ideales para observar el espacio. Pero eso no quiere decir que no tenga competencia. Por nombrar otros tres lugares ideales: España (particularmente las islas Canarias), Sudáfrica y Hawai. La definición del lugar del emplazamiento del Extremely Large Telescope (ELT) tuvo mucho más reflexión que la que se puso al decidir su nombre, y la competencia era justamente con Canarias. ESO (European Southern Observatory) el consorcio integrado por 16 Estados europeos que en Chile ya está presente en Cerro Paranal -con el Very Large Telescope (VLT)- y desde hace seis décadas en La Silla, consideró seriamente la opción de instalar el ELT en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma. Ser parte de un estado miembro de ESO y ser un territorio sísmicamente inactivo jugaban a favor de esa opción.

Pero según comenta el astrofísico español Xavier Barcons, director general de ESO, otros factores determinaron que la decisión fuera instalarse en el cerro Armazones, junto con el VLT. El primero de ellos fueron justamente los casi 23 años en Paranal. Ahí han comprobado, por ejemplo, que producto de las condiciones meteorológicas -que esté nublado, básicamente- no se pierde más de un 10% del tiempo de observación (la estimación en La Palma es de 25%).

El Very Large Telescope (VLT) en el sitio de observación Cerro Paranal de ESO.

Otro factor importante, destaca Barcons, es la colaboración con el Estado de Chile, cuyos esfuerzos por atraer estos grandes proyectos ha sido permanente desde hace décadas. “El apoyo ha sido total y absoluto desde el primer momento”, dice Barcons. “Apoyo, entendimiento e incluso complicidad, desde siempre”.

La capacidad de observación de su espejo de 39 metros de diámetro (divididos en 798 espejos hexagonales en una disposición tipo panal) lo convertirá no sólo en el hermano grande del VLT -que suma 8,2 metros con sus cuatro unidades de telescopio-: según la ESO, recolectará más luz que 200 telescopios espaciales Hubble. “Revolucionario” es una palabra que se usa bastante cuando se habla de estos megaproyectos, y con razón. Barcons destaca que el ELT está completamente financiado, y esperan ponerlo en marcha en 2027.

Energía oscura, mujer brillante

La estadounidense Vera Cooper Rubin nunca obtuvo el Premio Nobel, lo que, considerando la magnitud de sus descubrimientos, es un flagrante testimonio de la discriminación de las mujeres en ciencia. Rubin, que murió en 2016, sí fue objeto de múltiples reconocimientos (incluido el nombre de un cerro en Marte y el de un asteroide), pero en Chile tendrá uno único: el observatorio que llevará su nombre y que debería entrar en funcionamiento en 2024. Será el primer gran telescopio bautizado en honor a una mujer.

Emplazado en el Cerro Pachón, en la Región de Coquimbo -junto al que será su hermano “viejo”, el Observatorio Cerro Tololo-, el Vera Rubin Observatory (VRO) es un proyecto del consorcio Aura (Association of Universities for Research in Astronomy), que agrupa a 47 instituciones estadounidenses y tres instituciones extranjeras afiliadas. Dos de estas últimas son chilenas: la Universidad de Chile y la Universidad Católica de Chile.

Vera C. Rubin Observatory, Región de Coquimbo. Su gran característica será su amplitud de campo, gracias a la cual realizará un sondeo sinóptico del cielo con una cámara de 3,2 gigapixeles. El proyecto contempla la construcción de un data center en La Serena a disposición de los investigadores locales. Se espera que comience a funcionar en 2024.

El VRO también es revolucionario, y aportará al sistema de observación planetario algo único: su principal característica será su amplitud de campo, gracias a la cual realizará un completo sondeo sinóptico, es decir, una imagen total del universo, cada tres días. Será la imagen más amplia y profunda del universo, de unos 3.200 millones de pixeles. Es decir, la cámara digital más grande del planeta.

“Estamos empujando la tecnología al máximo”, dice el astrofísico y premio nacional de Ciencias Mario Hamuy, hoy director de Aura en Chile.

Hamuy recuerda cuando en sus propias investigaciones trabajaba con las imágenes producidas en el Observatorio Palomar, en California (que se tomaban en placas fotográficas, se imprimían en papel y se distribuían por el mundo), que él iba a estudiar a las instalaciones de Cerro Calán, y sólo puede imaginar lo que significará para los investigadores contar con las imágenes del VRO cuando éste entre en marcha.

Vera C. Rubin Observatory, Región de Coquimbo.

“Será un verdadero reality show del universo; sabremos todo lo que cambia en tres días o más. Y con eso tendremos acceso a fenómenos insospechados”, dice con evidente entusiasmo. “Vamos a entender cosas fundamentales que hoy son grandes enigmas, como el origen de la materia oscura y la energía oscura”.

Vera C. Rubin revolucionó la ciencia al comprobar la existencia de la materia oscura y demostrar que las galaxias contenían una gran mayoría de materia y energía oscura (que no hemos sido capaces de ver directamente). Tiene sentido, entonces, que el Large Synoptic Survey Telescope (LSST) fuera rebautizado en 2019 como Vera C. Rubin Observatory.

Vera C. Rubin Observatory, Región de Coquimbo.

El círculo virtuoso

Tradicionalmente una palabra determinante en todo esto es “observación”. Por ejemplo, las instituciones internacionales que se instalan en Chile garantizan a los científicos nacionales un 10% de su tiempo de observación, lo que ha sido crucial para el gran desarrollo local de la astronomía. Pero desde hace un tiempo una palabra clave es “datos”. Como ha sucedido en el resto de las ciencias, el avance tecnológico ha significado una abundancia de información que ha hecho que parte importante del análisis se traslade a ese campo.

Los cerca de 500 petabytes de imágenes y datos que producirá el VRO serán de disposición pública. Pero una cosa son los datos y otra es el procesamiento de esos datos.

Por eso es relevante que parte del proyecto del VRO contemple la construcción de un data center en La Serena que estará a disposición de los investigadores locales.

Es parte de las piezas del círculo virtuoso de la astronomía chilena, que ha tenido un impacto en campos relacionados, como la ingeniería. De hecho, el proyecto Alerce, grupo chileno de astronomía y ciencia de datos, fue uno de los siete brokers de datos seleccionados por el VRO para hacerse cargo de la infraestructura digital necesaria para el procesamiento de información en tiempo real.

Vera C. Rubin Observatory, Región de Coquimbo.

Los otros grandes consorcios asociados a los proyectos descritos están trabajando con ingenieros, técnicos especializados y empresas contratistas chilenas (en ESO destacan que de las 750 personas que trabajan ahí, sumando el personal en Alemania y Chile, una cuarta parte son chilenos, en su mayoría ingenieros).

El ministro de Ciencias, Andrés Couve, quien ha visitado las obras de los proyectos en construcción tras la reactivación después de la pandemia, destaca la rigurosidad y nivel de los profesionales chilenos y el esfuerzo continuo que el Estado ha hecho a través de diversas administraciones por generar las condiciones para la instalación de observatorios como estos (entre los que se cuentan exenciones tributarias y el otorgamiento de estatus diplomático para sus investigadores), pero advierte que es necesario hacer más.

“La institucionalidad de la astronomía en Chile está muy fragmentada”, observa, y describe los esfuerzos por transitar hacia una articulación más integrada del sistema. Otra de las tareas de ese nuevo ministerio en este tema está relacionado con custodiar el principal recurso que hace todo esto posible: los cielos. Y ahí la principal amenaza es la contaminación lumínica, un constante dolor de cabeza de los observatorios en todo el mundo. “Estamos trabajando en una definición de las áreas de interés para protegerlas de esta contaminación”, indica Couve. “El cielo es un recurso natural que hay que proteger y administrar”.

El director general de ESO, Xavier Barcons, coincide en que el país está en una gran posición que debe aprovechar. “Chile debe tener aspiraciones para ser mucho más que el lugar donde están los telescopios. Y las tiene: hay una comunidad investigadora muy fuerte, con perfil internacional, y hay iniciativas de innovación de ciencia de datos. Son actividades de valor añadido, que crean riqueza y conocimiento”.

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