Se inaugura en Canarias un «supertelescopio» Cherenkov de 45 metros de alto

Este telescopio, que alcanza una altura de 45 metros y una masa de 100 toneladas, es un prototipo de cuatro telescopios que se emplazarán en este observatorio. Todos ellos formarán parte de la red de Telescopios Cherenkov (CTA) , una iniciativa internacional para construir una ambiciosa red global de instrumentos de este tipo.

El LST-1 ha sido inaugurado en un acto al que han acudido más de 200 personalidades, incluyendo al ministro de Ciencia, Innovación y Universidades, Pedro Duque, quien ha dicho que los telescopios de la red CTA probablemente descubrirán «cosas que no somos capaces de imaginar» .

El ministro ha destacado la importancia de este tipo de instalaciones para continuar con la tradición de los estudios de astrofísica en España y ha subrayado que se ha sido capaz de usar el cielo limpio de Canarias para la investigación científica.

Está previsto que este instrumento forme parte de la que va a ser la mayor red del mundo capaz de captar fuentes de rayos gamma, (recordemos, a través de la detección de radiación ultravioleta en la atmósfera). Contará con instrumentos de cinco a diez veces más potentes que los telescopios actuales.

Hasta ahora, se conocen cerca de 150 fuentes emisoras de rayos gamma. La mayoría son núcleos de galaxias (en cuyo centro hay agujeros negros supermasivos) o estrellas binarias. Muchas de estas fuentes han sido captadas por un satélite espacial, el Fermi, que puede mirar todo el cielo, y estudiadas por los tres sistemas de telescopios Cherenkov que existen en el mundo: el MAGIC en La Palma, el H.E.S.S. en Namibia y el Veritas, en Estados Unidos. Todos estos se caracterizan por tener un campo de visión muy reducido.

Mónica Vázquez , investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha explicado a ABC que, en comparación con los observatorios anteriores, la red CTA «permitirá descubrir nuevas fuentes con un flujo de rayos gamma que sea 10 veces menor de lo que se puede medir con los instrumentos actuales, en un rango de energías mayor, y con mejor resolución angular, pudiendo resolver fuentes extensas con más detalle». Es decir, se podrá observar mayor variedad de señales y con más detalle, lo que abrirá la puerta a nuevos descubrimientos.

Por tanto, la red de telescopios Cherenkov (CTA) podrá proporcionar una visión completamente nueva del cielo. Sobre todo, en lo relacionado con los sucesos más violentos del Universo . Esto que permitirá explorar los ambientes más extremos, las nuevas fronteras de la física y comprender el origen de los rayos cósmicos.

Para ello, y tal como ha dicho Vázquez, el programa de observación de CTA llevará a cabo varios proyectos clave. Se observará mejor el centro de nuestra galaxia, se estudiarán remanentes de supernova, se buscará materia oscura y se analizarán fenómenos transitorios, como los estallidos de rayos gamma.

La red CTA es un esfuerzo global en el que participan más de 1.350 científicos e ingenieros de 210 instituciones de 32 países . La red contará con más de 100 telescopios que estarán repartidos en dos sedes.

La primera está situada en el hemisferio Norte, en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la Palma . Esta captará las fuentes de rayos gamma que proceden de fuera de la Vía Láctea. Allí habrá 19 telescopios en total . Cuatro serán grandes, tipo LST, con espejos de unos 23 metros de diámetro, y 15 serán medianos, de tipo MST, con unos 12 metros de diámetro. Todos ellos formarán una circunferencia de 600 metros de diámetro, en cuyo centro estarán los mayores instrumentos. Está previsto que la red Cherenkov de la Palma comience a funcionar en 2022.

En el hemisferio sur, los telescopios de la red CTA se colocarán en el Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile. Allí habrá 100 aparatos , entre los que habrá instrumentos de entidad y una gran mayoría de telescopios pequeños, de tipo SST, con espejos de seis a diez metros de diámetro. Desde estas instalaciones, los telescopios detectarán fuentes de rayos gamma procedentes de la Vía Láctea, incluyendo su centro.

Daniel Mazin, investigador en la Universidad de Tokio, ha declarado hoy a Efe que el LST-1 es un prototipo para demostrar que este tipo de instrumentos funcionan de la forma adecuada. Por eso, el aparato estará en pruebas durante unos seis meses. Para ello contará con un equipo de más de 200 científicos procedentes de diez países, entre los que destaca la contribución de Japón, Alemania y España.

El LST-1 es un gran instrumento que tiene un espejo compuesto, formado por 200 unidades , que alcanza una superficie de 400 metros cuadrados. Está sostenido por una estructura de tubos de fibra de carbono y de acero y, a pesar de sus dimensiones, es muy ágil, puesto que puede reposicionarse en solo 20 segundos . Esto le permite capturar señales efímeras en el cielo, como lo son los estallidos de rayos gamma (GRB, en inglés).

La tecnología de los telescopios Cherenkov es un campo muy joven que, por tanto, tiene un gran potencial. De hecho, la red CTA representa a la tercera generación de telescopios de este tipo.

La red CTA no solo permitirá conocer mejor el Universo que nos rodea. También podría ayudar a conseguir sistemas de producción de energía más eficientes , porque permitiría estudiar los aceleradores de partículas naturales que impulsan la radiación gamma en el espacio. Además, la red CTA también tiene interés para tratar de demostrar la existencia de la materia oscura , esa porción de la masa del Universo que no se puede observar pero que se infiere que está ahí al analizar el movimiento de las galaxias.

Todos estos telescopios reciben el nombre de Cherenkov en honor al Nobel de física, de 1958, Pavel Alekseyevich Cherenkov . Este descubrió que en ciertas condiciones, la luz se ralentiza y que, por tanto, algunas partículas se mueven más rápido que la luz. Esto genera destellos de luz.

Este efecto ocurre cuando los rayos gamma (fotones muy energéticos) que llegan a la Tierra procedentes de fuentes astrofísicas, chocan contra la atmósfera, a una altura de unos 30 kilómetros. Al chocar generan cascadas de reacciones que generan varios tipos de partículas , y se acaba produciendo destellos de luz ultravioleta, gracias al efecto Cherenkov.

Lo interesante es que estos destellos de luz ultravioleta apuntan hacia su fuente y contienen información sobre el fenómeno que las originó.

Estos destellos no son percibidos por el ojo humano, son muy débiles y apenas duran la milmillonésima de un segundo . Pero, al poner en común los fotones de radiación ultravioleta captados por varios telescopios, es más fácil reconstruir la trayectoria de los rayos gamma que los originaron. Por eso, conviene tener muchos telescopios separados y acumular la mayor superficie posible de espejos para captar esta energía.