Espa?a y M¨¦xico compiten por el mayor cazador de rayos gamma
Los dos pa¨ªses ans¨ªan albergar una de las mayores instalaciones astrof¨ªsicas de la pr¨®xima d¨¦cada
Los eventos m¨¢s violentos del universo, como las explosiones de supernova o los agujeros negros atiborr¨¢ndose de materia, dejan un rastro inconfundible, pero invisible. Se trata de potentes destellos de rayos gamma, el tipo de radiaci¨®n m¨¢s energ¨¦tico que existe. Un solo estallido de rayos gamma puede liberar en unos segundos m¨¢s energ¨ªa que el Sol durante 10.000 millones de a?os. Pero la humanidad ha estado ciega a estos fen¨®menos hasta hace tan solo unas d¨¦cadas por falta de instrumentos para captarlos. En los ¨²ltimos a?os, 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 Am¨¦rica para los europeos de 1400.
La futura Red de Telescopios Cherenkov (CTA) ser¨¢ el observatorio de rayos gamma m¨¢s grande del mundo y permitir¨¢ cartografiar gran parte de ese territorio desconocido. Se trata de una gran instalaci¨®n internacional que comprender¨¢ dos localizaciones, una en el hemisferio norte y otra en el sur, para poder cubrir todo el cielo. Hace unos d¨ªas, los 13 pa¨ªses que financian el proyecto anunciaron que van a comenzar negociaciones con Espa?a y M¨¦xico para decidir cu¨¢l de los dos albergar¨¢ el observatorio norte.
El CTA costar¨¢ unos 200 millones de euros y se pretende completarlo en torno a 2020. Ser¨¢ 10 veces m¨¢s potente que los telescopios Cherenkov actuales y entre sus principales objetivos est¨¢ desvelar el origen de los rayos c¨®smicos y explorar la materia oscura. Posiblemente, creen los cient¨ªficos, la interacci¨®n entre la materia convencional y la oscura produzca un rastro de rayos gamma particular que podr¨ªa ser captado por los 120 telescopios de diferentes tama?os que se repartir¨¢n entre los dos observatorios. En conjunto, unos 1.500 cient¨ªficos e ingenieros de 29 pa¨ªses participan en el proyecto.
¡°Conseguir albergar una instalaci¨®n como esta no tendr¨ªa precedentes en Espa?a¡±, resume Manel Mart¨ªnez, f¨ªsico del Instituto de F¨ªsica de Altas Energ¨ªas (IFAE) de Barcelona y coordinador de CTA-Espa?a. El lugar propuesto es el Observatorio del Roque de los Muchachos, donde ya hay telescopios de primera l¨ªnea internacional como el Gran Telescopio de Canarias. El Gobierno central, el canario y el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC) llevan meses puliendo su candidatura, que creen superior a la de M¨¦xico. En parte se debe a que el pa¨ªs pretende contribuir con 40 millones de euros del total de 70 millones que costar¨¢ el observatorio norte. La mayor¨ªa del dinero provendr¨ªa de fondos de desarrollo regional de la Uni¨®n Europea.
M¨¦xico desbanca a EEUU
Por su parte, M¨¦xico ya ha desbancado al tercer competidor del norte, EEUU. El pa¨ªs propone situar los telescopios en el Observatorio Astron¨®mico Nacional de San Pedro M¨¢rtir, en Baja California. ¡°San Pedro est¨¢ entre los cuatro mejores lugares del mundo para hacer astronom¨ªa, junto a Chile, Hawai y La Palma¡±, asegura Gagik Tovmasian, responsable de la candidatura del pa¨ªs norteamericano. Este astrof¨ªsico de la Universidad Nacional Aut¨®noma de M¨¦xico (UNAM) dice que en su pa¨ªs hay un renovado inter¨¦s por desarrollar grandes proyectos cient¨ªficos con colaboraci¨®n internacional, como el HAWC, otro observatorio de rayos gamma fruto de la colaboraci¨®n con EEUU que comenz¨® a funcionar el mes pasado en el estado de Puebla. El pa¨ªs tiene poco dinero contante y sonante que ofrecer, dice Tovmasian, pero ya est¨¢ haciendo una importante inversi¨®n en infraestructuras en el lugar donde se emplazar¨ªa el CTA y adem¨¢s la UNAM asumir¨ªa ¡°la mayor parte de los costes de operaci¨®n¡±, asegura.
Un estallido de rayos gamma puede liberar m¨¢s energ¨ªa en unos segundos que el Sol en 10.000 millones de a?os
Espa?a ya ha puesto ¡°una pica en flandes¡±, opina Mart¨ªnez. Se refiere a la construcci¨®n del primer prototipo de telescopio grande del proyecto, el LST, que se instalar¨¢ en el Roque a finales de a?o. Cuando hay un estallido de rayos gamma, los sat¨¦lites que observan este tipo de radiaci¨®n en el espacio mandan una alerta a los observatorios terrestres. Estos tienen que reaccionar en cuesti¨®n de segundos para apuntar a la porci¨®n de cielo donde se ha producido el estallido y no perder la informaci¨®n excepcional que transportan sobre agujeros negros, supernovas, estrellas de neutrones y otros objetos. ¡°El nuevo telescopio ser¨¢ capaz de reorientarse en menos de 20 segundos y todo estar¨¢ completamente automatizado, porque para reaccionar tan r¨¢pido no puedes fiarte de ning¨²n humano¡±, explica el f¨ªsico Juan Cortina, del IFAE. Tanto ¨¦l como Mart¨ªnez resaltan que en la ¨²ltima reuni¨®n de marzo, la mayor¨ªa de los pa¨ªses miembros dejaron clara su preferencia por Espa?a. ¡°Somos bastante optimistas¡±, resume Cortina. La decisi¨®n final sobre el emplazamiento se tomar¨¢ antes de diciembre.
Luz azul para superar a Einstein
Los telescopios convencionales tienen lentes cada vez m¨¢s grandes para captar luz visible. En cambio, los telescopios que usar¨¢ el CTA captan otro tipo de radiaci¨®n, la de Cherenkov. Esta se produce cuando una part¨ªcula, por ejemplo un electr¨®n, viaja m¨¢s r¨¢pido que la luz. La relatividad general de Einstein deja bien claro que nada puede ser m¨¢s r¨¢pido que la luz en el vac¨ªo, pero, en otros medios, como el agua o el aire, hay part¨ªculas que s¨ª pueden traspasar ese l¨ªmite. Cuando lo hacen surge un caracter¨ªstico destello de luz azul, una se?al de que han roto la barrera de la luz. Al impactar contra la atm¨®sfera, los fotones de los rayos gamma chocan contra ¨¢tomos de aire y producen pares de electrones y positrones que viajan m¨¢s r¨¢pido que la luz. Este proceso genera la luz Cherenkov que captan los telescopios del CTA y que despu¨¦s permite recalcular la trayectoria del rayo y su origen. El primero en observar este fen¨®meno fue el Nobel ruso Pavel Cherenkov en 1934 mientras estudiaba los efectos de la radiaci¨®n 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 supondr¨¢ un enorme salto cualitativo pues tendr¨¢ 10 veces m¨¢s potencia, es decir, podr¨¢ ver mucho m¨¢s lejos en el universo y descubrir nuevos objetos y fen¨®menos que a¨²n son un misterio para la f¨ªsica. Entre ellos est¨¢n el origen de los rayos c¨®smicos y la composici¨®n de la materia oscura. M¨¢s all¨¢, el nuevo observatorio de telescopios Cherenkov pretende lograr algo igual o incluso m¨¢s complejo: observar los efectos de la gravedad cu¨¢ntica en los rayos gamma. Este campo, que por ahora existe solo en el terreno de la f¨ªsica te¨®rica, unificar¨ªa la relatividad general y las leyes de la mec¨¢nica cu¨¢ntica, algo que ni siquiera Einstein pudo lograr.
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