La astronom¨ªa y las placas tect¨®nicas
El radiotelescopio de Yebes, nodo espa?ol de la redes geod¨¦sicas
Yebes es un punto peque?o en el mapa. Est¨¢ en Guadalajara y en ¨¦l vive un anciano centenario que seguro que no tiene muy claro para qu¨¦ sirve esa especie de enorme huevo blanco que se recorta en el cielo, muy cerca de las calles desiertas en las que ¨¦l se, sienta. Tampoco sabr¨¢ que el nombre de su pueblo se pronuncia con frecuencia en pa¨ªses lejanos. Es m¨¢s, en Ucrania hay quien sabe perfectamente a cu¨¢ntos mil¨ªmetros de distancia se encuentra de ese huevo de Yebes, que guarda en su interior la antena de 14 metros de di¨¢metro de un radiotelescopio.Y es que el Centro Astron¨®mico de Yebes (CAY), del Instituto Geogr¨¢fico Nacional, forma parte de una reciente red europea de nueve radiotelescopios en Noruega, Suecia, Alemania, Italia y Ucrania. Es el proyecto EUROPE, y mide distancias en mil¨ªmetros entre cada radiotelescopio. El 8 de junio, Yebes estaba. a 3.023.893.897,07 mil¨ªmetros de distancia del radiotelescopio de Crimea (con un error de 6,06 mil¨ªmetros). Cuando el mes que Viene
se calcule de nuevo tal vez haya alguna variaci¨®n, aunque seguramente nada apreciable hasta que no se sigan de forma continuada las observaciones durante un par de a?os.Se levanta el mar?Para qu¨¦ tanta exactitud? "Para ver c¨®mo sucede la geolog¨ªa en tiempo real", explica Jes¨²s G¨®mez, director del Observatorio Astron¨®mico Nacional al que pertenece el CAY. "Hace 200 a?os los continentes estaban dispuestos de forma totalmente distinta a la actual. Hoy las placas tect¨®nicas se siguen moviendo, desliz¨¢ndose sobre el magma del manto terrestre. EUROPE mide los movimientos que se producen en toda la placa europea. Se ve, por ejemplo, que la zona del Mar B¨¢ltico se est¨¢ levantando a un ritmo aproximado de un cent¨ªmetro al a?o. Tambi¨¦n hay tensi¨®n entre las placas africana y europea, que rozan, y por eso hay terremotos en la zona sur de la Pen¨ªnsula".
As¨ª, con estas observaciones, los astr¨®nomos pretenden entre otras cosas conocer los cambios en la rotaci¨®n terrestre -"el giro var¨ªa en pocos milisegundos en funci¨®n de los fen¨®menos meteorol¨®gicos", dice G¨®mez-; las alteraciones en la inclinaci¨®n del eje del planeta; o las mareas terrestres -que tambi¨¦n las hay, apenas perceptibles- Especulan incluso con la posibilidad de predecir los terremotos. Desde el 9 de octubre pasado Yebes participa adem¨¢s en otra red mundial llamada Global Terrestrial Reference Frame con otros nueve telescopios en Estados Unidos, China, Australia, Sur¨¢frica e Italia, cuyas mediciones durante la ¨²ltima d¨¦cada indican que el oc¨¦ano Atl¨¢ntico crece -se ensancha- a raz¨®n de uno a tres cent¨ªmetros por a?o.
Lo hacen con la t¨¦cnica de interferometr¨ªa de muy larga base (VLBI en sus siglas en ingl¨¦s) aplicada a la geodesia: un d¨ªa cada varios meses, todos los radiotelescopios se ponen de acuerdo para mirar simult¨¢neamente los mismos objetos astron¨®micos -siempre fuentes muy brillantes como los cu¨¢sares-, y enviar despu¨¦s los datos a un ¨²nico centro coordinador; como los telescopios est¨¢n muy separados, los datos tomados por cada uno de ellos ser¨¢n ligeramente distintos, y a partir de tales diferencias se puede hallar con mucha exactitud la distancia entre las dos antenas. Es una operaci¨®n parecida a la de dibujar un tri¨¢ngulo imaginario con dos telescopios y el objeto observado en los v¨¦rtices; medir la base del tri¨¢ngulo es un simple problema de geometr¨ªa.
Pero en la pr¨¢ctica las cosas son algo m¨¢s complejas. El plan de observaciones llega por correo electr¨®nico con semanas de antelaci¨®n a cada observatorio de la red, especificando al minuto la coreograf¨ªa del baile de las antenas; el d¨ªa se?alado, durante 24 horas seguidas, los astr¨®nomos har¨¢n turnos para controlar estas enormes paelleras de decenas de toneladas de peso, que cada pocos minutos deben cambiar de posici¨®n, y asegurarse de que se almacenan digitalizados 112 millones de datos por segundo. Ser¨¢n en total varias cintas magn¨¦ticas de datos por cada telescopio, que potentes computadoras en Bonn (Alemania) para la red europea, y en Washington (EE UU) para la mundial, se ocupar¨¢n de comparar. El an¨¢lisis llevar¨¢ varios meses.Al radiotelescopio de Yebes, construido hace 20 a?os, ingresar en estas redes le ha costado unos 160 millones de pesetas en los ¨²ltimos tres a?os. Su antena y sus instrumentos fueron pensados para detectar ondas de radio de alta frecuencia, es decir, de mil¨ªmetros de longitud, pero las observaciones geod¨¦sicas exig¨ªan trabajar a frecuencias menores, con longitudes de onda de 3 y 13 cent¨ªmetros. As¨ª que adem¨¢s de modernizar los equipos de registro de datos para homologarlos a los del resto de las estaciones de la red, ha hecho falta incorporar un nuevo espejo secundario (otra antena parab¨®lica mucho m¨¢s peque?a, dentro de la principal, donde rebota la se?al antes de llegar a los receptores).
Tambi¨¦n se requer¨ªa un receptor espec¨ªfico que fue puesto a punto en el CAY. El laboratorio de microondas de este centro se ha especializado en los amplificadores HEMT que llevan estos instrumentos, y los suministran a observatorios de todo el mundo; trabajan a 260 grados cent¨ªgrados bajo cero para no introducir perturbaciones t¨¦rmicas, ruido, cuando amplifican unas 10.000 veces la debil¨ªsima se?al procedente del objeto astron¨®mico.
Pero el centro espera adem¨¢s contar a principios del pr¨®ximo siglo con un nuevo radiotelescopio de antena de 40 metros de di¨¢metro, el ARIES XXI (Antena Radiointerferom¨¦trica Espa?ola para el siglo XXI). Servir¨¢ tanto para las aplicaciones de geodesia como para observaciones astron¨®micas. "La sensibilidad de un radi¨®telescopio depende de los receptores y del tama?o de la antena. Nuestros receptores son el estado del arte en esta tecnolog¨ªa, as¨ª que la ¨²nica forma de mejorar es aumentando el tama?o de la antena', se?ala G¨®mez.
. El Instituto Geogr¨¢fico Nacional encarg¨® el pasado a?o un .estudio de viabilidad sobre el ARIES a la empresa Inisel Espacio, que presupuest¨® el proyecto en 2.00O.millones de pesetas.
El cielo en radio
Las antenas de radio, como la de Yebes, pueden funcionar ocultas dentro de grandes esferas protectoras -radomos- de material pl¨¢stico. No hace falta colocarlas en cumbres muy altas ni esperar a la noche.Tampoco es un problema la luz artificial de una gran ciudad cercana, pero en cambio s¨ª lo son los cada vez m¨¢s populares tel¨¦fonos m¨®viles, que emiten el mismo tipo de onda que las antenas recogen.Ver en radio permite estudiar fen¨®menos de los que otros tipos de radiaci¨®n apenas dan informaci¨®n, como los que tienen lugar al principio y al final de la vida de las estrellas. "Son acontecimientos que no se pueden ver con telescopios ¨®pticos, porque est¨¢n envueltos en un velo opaco de polvo que las ondas de luz visible no pueden atravesar. Las ondas de radio s¨ª", explica Francisco Colomer, del CAY.
Su grupo particip¨® hace a?os en observaciones que hicieron comprender mejor la emisi¨®n de materia en forma de m¨¢seres de ¨®xido de silicio que ocurre en las estrellas cuando se convierten en gigantes rojas, en la etapa final de su evoluci¨®n.
Inauguraron as¨ª una nueva l¨ªnea de investigaci¨®n en auge actualmente en radioastronom¨ªa, pero no hubieran podido hacerlo sin la interferometr¨ªa de muy larga base. "Observando a la vez las mismas fuentes con telescopios muy distantes conseguimos una resoluci¨®n equivalente a la que tendr¨ªamos con una antena tan grande como la distancia entre los telescopios", dice Colomer.
En este caso, las otras dos antenas estaban en Alemania y Suecia, a m¨¢s de 2.000 kil¨®metros de la de Yebes, y detectaron en las gigantes rojas estructuras de tama?o menor al que tendr¨ªa "una naranja situada en Los Angeles vista desde Guadalajara".
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