El observatorio ALMA abre los ojos

Se podr¨ªa pensar que el cielo lo pueblan ¨²nicamente estrellas, planetas, galaxias y otros astros que podemos ver en una noche despejada. Pero dejando a un lado las muy populares materia oscura y energ¨ªa oscura cuya naturaleza desconocemos, la materia ordinaria (como ¨¢tomos, mol¨¦culas o iones) del universo se encuentra mayoritariamente difuminada entre los astros visibles. Parte de este gas est¨¢ muy fr¨ªo, en forma de mol¨¦culas, y es la materia prima de la que se acabar¨¢n formando las estrellas y los planetas. Estas fr¨ªas nubes de gas molecular esconden en su interior las nacientes estrellas y discos protoplanetarios a resguardo de la incisiva mirada de los telescopios ¨®pticos convencionales, por potentes que estos sean.

El conjunto de 66 antenas se ha dise?ado para ver el universo fr¨ªo

La infraestructura est¨¢ ubicada a 5.100 metros de altura

Espa?a participa en este programa desde antes de su nacimiento

De los primeros proyectos de trabajo, 35 son europeos

Afortunadamente estas fr¨ªas mol¨¦culas se pueden ver cuando se observan en ondas milim¨¦tricas y submilim¨¦tricas. Esta forma de radiaci¨®n, de longitud de onda m¨¢s corta que las ondas de radio pero mucho m¨¢s larga que la luz visible, nos permite descubrir los secretos que guardan en su interior las nubes moleculares de nuestra galaxia y las galaxias m¨¢s primitivas y distantes en el universo. La detecci¨®n de esta radiaci¨®n necesita de radiotelescopios de precisi¨®n exquisita, receptores avanzados y de lugares secos. Un ejemplo es IRAM, cuyos radiotelescopios se encuentran en Plateau de Bure (en los Alpes) y en Pico Veleta, y en los que participa Espa?a.

Pero la gran apuesta de futuro es ALMA. El Atacama Large Millimetre/Submillimetre Array es un observatorio astron¨®mico dise?ado para poder estudiar el universo fr¨ªo, observando en ondas milim¨¦tricas y submilim¨¦tricas, much¨ªsimo m¨¢s potente que cualquiera de sus predecesores. Se trata de una infraestructura ¨²nica y global, fruto de la cooperaci¨®n entre 20 pa¨ªses en tres continentes: Europa, representada por el Observatorio Europeo Austral (ESO), Norteam¨¦rica (EE UU y Canad¨¢) y Este de Asia (Jap¨®n y Taiwan), adem¨¢s de Chile. ALMA est¨¢ instal¨¢ndose en uno de los lugares m¨¢s secos del mundo, el Llano de Chajnantor (Chile), a 5.100 metros de altura. El observatorio constar¨¢ de 66 antenas que podr¨¢n ubicarse a lo largo y ancho de Chajnantor (varios kil¨®metros), movidas por unos enormes transportadores dise?ados y construidos espec¨ªficamente al efecto. En el caso ¨®ptimo, el nuevo observatorio llegar¨¢ a una nitidez en las im¨¢genes muy superior a la del telescopio espacial Hubble y podr¨¢ detectar el gas molecular en las m¨¢s lejanas galaxias jam¨¢s vistas por los astr¨®nomos.

En ALMA todo est¨¢ en la frontera del conocimiento y la tecnolog¨ªa. Para empezar, el trabajo a 5.000 metros de altura, donde solo hay la mitad de aire que a nivel del mar, es ya un reto en s¨ª mismo. Los turnos de trabajo son all¨ª m¨¢s cortos, las botellas de ox¨ªgeno habituales, y las temperaturas de 10 o 20 grados bajo cero combinadas con vientos de m¨¢s de 100 kil¨®metros por hora, habituales. Los receptores, los sistemas donde se mezclan las se?ales recogidas por las antenas para obtener im¨¢genes y espectros astron¨®micos, los cables y hasta la estructura de las propias antenas son productos de ¨²ltima generaci¨®n fabricados en Europa, Am¨¦rica y Asia.

Pero ALMA es tambi¨¦n una impresionante mezcla de gentes y culturas, con muy diferentes costumbres y h¨¢bitos, en un lugar absolutamente fascinante alrededor de un proyecto pionero. Americanos, asi¨¢ticos y europeos han sido capaces de crear una ¨²nica ALMA (Joint ALMA Office JAO), una estructura que construye y opera el observatorio por cuenta de sus socios. Nada de esto ha sido f¨¢cil, pero funciona. Sin duda el nuevo observatorio ser¨¢ un referente para otros proyectos cient¨ªficos a escala mundial.

Espa?a ha estado presente en el ALMA desde antes de su nacimiento, gracias a una comunidad de radioastr¨®nomos de probada excelencia cient¨ªfica y con mucho empe?o. Los promotores del radiotelescopio consiguieron que, en el a?o 2003, los Ministerios de Ciencia y de Fomento firmaran un acuerdo bilateral con el ESO para contribuir a la construcci¨®n de ALMA. En 2006 Espa?a entr¨® a formar parte de ESO ampliando el abanico de posibilidades para nuestra participaci¨®n en el proyecto. Gracias al apoyo de los sucesivos ministerios de ciencia desde entonces, de una industria espa?ola bien capacitada y del empuje de los investigadores, se ha conseguido que Espa?a tenga una participaci¨®n que sobresale por todos los extremos de ALMA. Por ejemplo, la estructura de acero de las 25 antenas aportadas por ESO est¨¢ hecha en Asturias, como lo est¨¢n las placas de precisi¨®n microm¨¦trica sobre las que se asientan las 66 antenas. Amplificadores de bajo ruido dentro de cada una de las antenas se han dise?ado en Yebes y fabricado en Cantabria. Investigadores del CSIC han aportado sus conocimientos para entender c¨®mo se propagan estas radiaciones en la atm¨®sfera, algo clave para las observaciones. ALMA est¨¢ plagado de tecnolog¨ªa espa?ola, como pudo comprobar la ministra de Ciencia e Innovaci¨®n, Cristina Garmendia, cuando visit¨® la instalaci¨®n en agosto de este a?o.

El pasado viernes, ALMA realiz¨® las observaciones astron¨®micas iniciales correspondientes a uno de los 112 primeros proyectos de investigaci¨®n que va a abordar durante los pr¨®ximos nueve meses. Investigadores de todo el mundo propusieron m¨¢s de 900 proyectos para realizar con esta primera versi¨®n del radiotelescopio, que a¨²n estando limitada a las primeras 16 antenas, es ya el radiotelescopio de ondas milim¨¦tricas m¨¢s potente del mundo. Un comit¨¦ de expertos seleccion¨® en agosto ese centenar largo de proyectos punteros en base a su excelencia cient¨ªfica. A Europa le han correspondido 35, de acuerdo con el reparto acordado con los dem¨¢s socios. Cinco de ellos los han obtenido por su excelencia cient¨ªfica equipos liderados por investigadores espa?oles, convirtiendo a nuestro pa¨ªs en el que m¨¢s tiempo de observaci¨®n de ALMA va a recibir en Europa durante esta primera fase. Algo para celebrar con ellos y sus equipos, con los que promovieron y han apoyado la participaci¨®n espa?ola en este programa y en el ESO durante todos estos a?os, y con los investigadores que sin duda obtendr¨¢n observaciones en los pr¨®ximos 30 a?os de vida que se le auguran a ALMA.

Xavier Barcons es profesor de Investigaci¨®n del CSIC en el Instituto de F¨ªsica de Cantabria (CSIC-UC), delegado espa?ol en el ESO y vicepresidente del Consejo de dicha instituci¨®n