Calar Alto reinventa la astronomía

Alberto F. Cerdera

Nova Ciencia

Los responsables del Observatorio Astronómico de Calar Alto llevaban meses reclamando mejoras en las instalaciones, para que el centro almeriense no perdiera su posición de privilegio, como uno de los espacios más avanzados para estudiar las estrellas. Temían que el avance experimentado por otros observatorios relegaran al almeriense a una ‘segunda división científica’, después de haber estado desde su creación entre los puestos de cabeza a nivel internacional. Pero ahora, todos esos miedos se han esfumado con un proyecto que colocará a Calar Alto como uno de los observatorios astronómicos más avanzados del continente, gracias a la construcción del Hexa 6,5, un megatelescopio que va a permitir dar una serie de pasos de gigante en el conocimiento de las galaxias que nos rodean.

Un avance tecnológico que marcará un antes y un después, no sólo en la historia del observatorio hispano alemán, sino incluso en la historia de la astronomía. Está claro que no será el telescopio más grande del mundo, en la actualidad hay observatorios que cuentan con lentes de hasta oche metros, pero sí que será uno de los más avanzados gracias a su moderna instrumentación y al modo en el que operará, que permitirá multiplicar por cien la efectividad de espectógrafos convencionales instalados en telescopios tan avanzados como Keck o GTC, en Hawai y Canarias, respectivamente.

Con el Hexa 6,5, los astrónomos de Calar Alto podrán estudiar el espectro de luz de un objeto celeste, que aporte información sobre su composición, temperatura, densidad o velocidades y, a día de hoy, no hay aparatos capaces de realizar cartografiados espectroscópicos masivos y de alta resolución.

"Hexa representa un gran desafío tecnológico para España y, sobre todo, una oportunidad científica única", afirma David Barrado, director del Observatorio de Calar Alto.

Tras dos décadas de ambiciosos cartografiados fotométricos (o de imágenes), como SDSS, 2MASS o WISE, se ha hecho evidente la carencia de contrapartidas espectroscópicas de alta resolución que permitan resolver problemas clave relacionados con la evolución galáctica, la naturaleza de la energía oscura o la física estelar.

Así, los datos de Hexa constituirán el complemento idóneo de los datos fotométricos disponibles, y permitirán aprovechar al máximo el potencial de misiones como Gaia, un satélite de la Agencia Europea del Espacio (ESA) que permitirá elaborar el censo de estrellas más amplio de nuestra galaxia, así como descubrir cientos de miles de nuevos objetos cósmicos.

Explicar el funcionamiento de este nuevo instrumento resulta algo complicado, aunque no imposible. Dicho de una manera sencilla, el Hexa 6.5 funciona de un modo parecido a “una cámara fotográfica analógica a la que se le instala un gran angular”, comenta David Barrado. De esta manera, el telescopio permitirá ver una porción muy significativa del cielo, hasta el punto de conseguir espectros de galaxias y estrellas de manera simultánea, lo que los expertos califican como multiplexado. De esta manera, la toma de datos se realizará “mediante un cartografiado de extensas partes del cielo de manera sistemática, produciendo un verdadero mapeado complementario a proyectos similares que están en marcha, pero que sólo están tomando imágenes”.

Los criterios a la hora del desarrollo de esta instrumentación son los que se pusieron de manifiesto en los diferentes estudios estratégicos realizados tanto en Estados Unidos como en Europa; responde a las necesidades reales puestas de manifiesto por la comunidad científica, de manera que el observatorio de Calar Alto se perfila como un espacio único en el mundo para el estudio del cielo y las estrellas, para conocer hasta el último secreto de las galaxias que nos rodean.

“El Observatorio Austral Europeo (ESO) y otros consorcios se están planteando la construcción de instrumentos específicos (en el caso de ESO) o incluso de telescopios dedicados. Nuestro proyecto es complementario al de ESO, dado que ellos cubrirán el hemisferio Austral, mientas que Calar Alto permite el acceso al cielo septentrional”, explica David Barrado.

El Hexa 6.5 va a permitir a los científicos la observación de objetos más débiles, aunque el avance “esencial” lo proporcionará el inicio de las operaciones científicas, de forma que el primer proyecto que empiece a tomar datos estará en una posición “privilegiada para obtener los mejores y más impresionantes resultados”, aclara el director de Calar Alto.

Sí es cierto que la incorporación de este instrumental supondrá un punto de inflexión en la astronomía actual, según explican los científicos, que ahora podrán afrontar con éxito tareas relacionadas con la arqueología galáctica, la determinación de las abundancias químicas y su evolución con la edad de millones de estrellas en nuestra propia galaxia. De la misma manera, con el Hexa 6.5 se abre un nuevo camino con el estudio detallado de explosiones cósmicas o de fenómenos transitorios en los planetas y cuerpos menores del Sistema Solar.

Avance en la cartografía del espacio

La cartografía del espacio será una de las grandes beneficiadas con la incorporación de este telescopio. Gracias a sus datos, se dará un gran paso en lo que se conoce como cartografía espectrópica masiva, que dará lugar a una de las mayores bases de datos de espectros estelares y extragalácitos disponibles. A pesar de todo, todavía resulta complicado decir qué avances concretos se van a alcanzar, ya que ese importante volumen de datos va a permitir que los científicos sobrepasen los actuales límites.

“Como ejemplo a seguir está el cartografiado del cielo denominado 2MASS, que ha obtenido imágenes de todo el firmamento en los filtros infrarrojos denominados J, H y K. Los seres humanos no detectan esta radiación electromagnética, que por otra parte es similar al rango óptico, pero que está íntimamente relacionada con procesos físicos que tienen que ver con polvo caliente (como por ejemplo la formación de sistemas planetarios). El catálogo 2MASS ha permitido la publicación de miles de artículos científicos en los últimos 15 años. Nosotros pretendemos realizar un proyecto similar, pero produciendo espectros en vez de imágenes. Dado que la espectroscopía contiene información clave de los objetos estudiados, el volumen de información será ingente y sus aplicaciones extraordinarias”, adelanta David Barrado.

Todos estos avances, unidos a las mejoras que se producirán en el estudio del espectro de la luz de cuerpos celestes van a provocar un “cambio de varios de los paradigmas astrofísicos que aceptamos en la actualidad”. Desde la formación y evolución de las estrellas, hasta aspectos clave en la cosmología tendrán que ser revisados ante los nuevos datos que comenzará a producir el telescopio Hexa 6.5. David Barrado asegura que todos este nuevo conocimiento “nos llevará a una nueva frontera del conocimiento, extendiendo nuestro horizonte hasta límites que ahora ni siquiera vislumbramos”.

Los astrónomos de Calar Alto tendrán ocasión de adentrarse en un conocimiento del espacio que romperá con muchos de los postulados actuales. Se abre una nueva era para el estudio de los astros que tendrá calado internacional y se gestará en el observatorio almeriense, gracias a un proyecto esencialmente español, como es el futuro telescopio.

Calar Alto es el principal impulsor del proyecto, aunque su director reconoce que no estará solo en este nuevo camino, contará con instituciones como el Instituto de Astrofísica de Andalucía, ubicado en Granada y dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, que es “nuestro referente desde el punto de vista organizativo, científico y tecnológico”. Del mismo modo, hay interés por parte de muchas empresas en participar en el diseño y la fabricación de las diferentes partes del telescopio.

“Nuestro objetivo es que Hexa actúe como motor de desarrollo tecnológico y que fomente el tejido industrial, especialmente en empresas de alto valor añadido y con personal muy especializado”, argumenta David Barrado. En este sentido, el director de Calar Alto recuerda proyectos anteriores como el telescopio GTC, instalado hace pocos años en Canarias, o la participación en misiones espaciales de la Agencia Espacial Europea, que han permitido el desarrollo en España de “técnicas especializadas, muy competitivas a nivel internacional”. Y es más, afirma que las empresas españolas se han beneficiado en aproximadamente un 85% de la inversión realizada en GTC. “En el caso de Hexa, creemos que es posible superar ese porcentaje, y que una parte significativa recaiga en empresas andaluzas”.

Una realidad en 2018

Según las previsiones realizadas por el Observatorio de Calar Alto, el telescopio Hexa 6.5 comenzará a tomar datos en 2018, un plazo de seis años en el que los científicos esperan tener lista la tecnología y la infraestructura necesaria para que eche andar uno de los instrumentos de observación del espacio más avanzados. Claro, que contar con este telescopio no es barato, o sí, según se mire, porque con su incorporación, Calar Alto volverá a ser un centro de referencia dentro de la comunidad científica. En total, el proyecto asciende a 65 millones de euros. Gran parte de estos fondos serán financiados por la Unión Europea, a través de los fondos FEDER.

Pero antes, Calar Alto afronta proyectos de importante calado en la comunidad científica, como la puesta en marcha del instrumento Cármenes, que se centrará en la búsqueda y caracterización de exoplanetas, los planetas fuera de nuestro sistema solar, que orbiten alrededor de estrellas frías. Este nuevo proyecto se ha marcado como objetivo la detección de planetas similares a la Tierra, que se ubiquen a una distancia de la estrella central óptima para que haya agua líquida en la franja que los expertos denominan zona de habitabilidad, tal y como se conoce en el Sistema Solar. Es decir, se trata de la búsqueda de planetas que reúnan unas condiciones parecidas al nuestro, donde haya posibilidad de desarrollo de vida ligada a ese agua en estado líquido.

Del mismo modo, Calar Alto afrontará el futuro con un cielo más limpio, tal y como recuerda David Barrado, gracias a la normativa para combatir la contaminación lumínica aprobada recientemente por la Junta de Andalucía y que ahora se encuentra en fase de aplicación, algo que depende de los municipios de la zona. Para Calar Alto hay establecida una franja de protección que va desde la Comarca de Baza hasta la propia capital almeriense, es decir, se trata de la zona de protección contra la contaminación lumínica más extensa de todo el continente europeo, y que es mucho más restrictiva en el entorno inmediato del observatorio.

La limpieza del cielo almeriense es fundamental, no ya sólo para la actividad actual de Calar Alto, sino también para el mejor funcionamiento del Hexa 6.5, para que los avances que los científicos esperan alcanzar con este nuevo instrumental no se vean interrumpidos por el exceso de luz que emiten las ciudades.

Calar Alto dará pasos de gigante en muy poco tiempo, recuperará su posición dentro del mapa científico internacional. Todo gracias a este nuevo proyecto de origen español, que abre una nueva forma de entender las estrellas, unos datos que pueden dejar desfasado el conocimiento que actualmente tenemos de las estrellas y del origen del universo. Un conocimiento que servirá para entender mejor todo lo que nos rodea, a tomar conciencia de nuestra posición en el universo y que nos ayudará a descubrir si en realidad estamos solos en el universo.