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Julio 13, 2018

Chile, hogar de los telescopios más grandes del mundo

Actualmente, se construyen en nuestro país tres megaproyectos que revolucionarán nuestro entendimiento del universo.

Durante los próximos años una nueva generación de telescopios cambiará por completo la forma en que vemos el universo. El LSST, el GMT y el E-ELT son los 3 proyectos astronómicos más importantes de la actualidad, ya que permitirán mapear el cielo en tiempo real, estudiar la atmósfera de planetas extrasolares y ayudarán a comprender el origen del universo y la misteriosa energía oscura.

    El primero de los proyectos es el Large Synoptic Survey Telescope o LSST (Gran Telescopio para rastreos Sinópticos).  Está siendo construido en el norte de Chile en la región de Coquimbo, en Cerro Pachón, donde ya están los Observatorios SOAR y Gémini, a 10 kms del Observatorio del Cerro Tololo. Su construcción comenzó en abril del 2015 y se espera que esté operativo en el año 2022. El LSST contará con un espejo primario de un diámetro de 8.4 mts y una cámara de 3200 megapixeles, la más grande del mundo a la fecha. El diseño óptico del telescopio es de anagtismático de 3 espejos, lo que permite reducir al mínimo toda clase de aberraciones.

Telescopio LSST

    La misión principal del LSST es fotografiar el cielo durante la mayor cantidad posible de noches al año. A diferencia de otros observatorios que se enfocan en un objeto celeste en particular, este telescopio tomará imágenes de todo el cielo del hemisferio sur, completando toda la bóveda celeste cada 3 días, para comenzar nuevamente.  Este proceso se repetirá ininterrumpidamente durante  al menos  10 años (Salvo en las noches de mal clima y mantenimientos), generando un monitoreo constante del cielo sur, y cuando termine el proyecto, obtener una película de todo el cielo. Esto permitirá detectar casi en tiempo real supernovas, asteroides, cometas y con la cantidad de datos generados, se podrá estudiar a largo plazo cualquier objeto dentro del campo visual del telescopio. En la práctica esto cambiará totalmente la forma en que los astrónomos estudian el cielo, ya que en vez de apuntar un telescopio directamente al objeto celeste que quieren estudiar, ahora deberán buscarlo directamente en la base de datos que genere el telescopio, permitiendo  hacerle un seguimiento constante durante todo el tiempo que dure el proyecto.

 El LSST También permitirá hacer el mapa más completo de la Vía Láctea a la fecha y podrá detectar cualquier asteroide o cometa que amenace la Tierra.

    El mayor desafío que representa la instalación de este telescopio, es la descomunal cantidad de datos que producirá. Se estima que el LSST tome unas 800 fotos diariamente, generando unos 15 terabytes de información cada noche, produciendo 1.28 Petabytes de información. (1 petabyte = 106 GB). Esto representa una inversión enorme, ya que además del telescopio en sí, habrá que construir la infraestructura necesaria para mover esos datos desde cerro Pachón hasta los computadores centrales en Santiago. Esta gigantesca cantidad de información requiere una enorme inversión en el desarrollo del Big Data o Ciencia de Datos, posicionando a Chile en los primeros lugares en manejo de gigantescos volúmenes de información.

    El LSST es financiado por la LSST Corporation, organización formada por más de 30 universidades e instituciones científicas de EEUU y otras 34 internacionales.  También cuenta con capitales privados. El fundador de Microsoft, Bill Gates, donó US$10.000.000 al proyecto.

    Un poco más al norte, en la región de Atacama a 50 kms de la ciudad de Vallenar, en el Observatorio Las Campanas, estará ubicado el GMT o “Giant Magellan Telescope” (Gran Telescopio de Magallanes). Cuando esté terminado, será el telescopio óptico más grande del mundo. Su espejo primario estará formado por 7 espejos, 6 fuera de eje y uno central,  de 8,4 metros cada uno. Esto entregará un diámetro total de 24,5 mts, convirtiéndolo en el mayor telescopio construido a la fecha. Se estima que la capacidad de recolección de luz sea entre 5 y 10 veces mayor a los instrumentos construidos actualmente. El GMT observará en el espectro visible, e infrarrojo cercano y medio.

Telescopio GMT

    El GMT permitirá fotografiar y estudiar espectrográficamente  la atmósfera de los planetas extrasolares en las estrellas más cercanas, buscando biomarcadores que indiquen la presencia de compuestos orgánicos y vida.  También permitirá ampliar exponencialmente la calidad y cantidad de información que se conoce sobre galaxias muy distantes y como era el universo en sus comienzos, llegando prácticamente al límite del universo observable. Esto ayudará a entender cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias,  qué es la energía oscura, como se formó y cuál será el destino final del universo.

    La construcción del GMT comenzó en noviembre del  2015 y se estima que la primera luz sea el año 2023, estando completamente operativo el 2025. El proyecto es financiado y gestionado por el Instituto Carnegie en EEUU en asociación con distintas universidades de todo el mundo.

    El GMT será sin duda el telescopio más grande operativo, pero esto solo será hasta que vea su primera luz el E-ELT o European Extremely Large Telescope (Telescopio Europeo Extremadamente Grande).  Estará ubicado en el Cerro Armazones, a 3060 mts de altura cercano a la zona costera del desierto de Atacama, a tan solo 20 kms del VTL en Cerro Paranal.

    El E-ELT será el mayor telescopio jamás construido y junto con el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) uno de los mayores y más complejos instrumentos fabricados por el hombre.  El espejo principal estará compuesto por 798 espejos hexagonales de 1,4 mts cada uno, que en conjunto formarán un espejo primario con un diámetro de 39 mts. El tamaño del espejo primario es comparable al tamaño de una cancha de fútbol. El espejo secundario tendrá un diámetro de aprox 6 mts, comparable con el espejo secundario de los grandes telescopios actuales. Su diseño contará con espejos de ópticas adaptativas para contrarrestar la turbulencia atmosférica. Se estima que la estructura del telescopio pese unas 5000 toneladas y mida 80 mts de altura.

    Una vez que el E-ELT esté en funcionamiento, se espera una profunda revolución en los campos de la Astronomía y Cosmología. Por primera vez se podrá medir directamente la aceleración de la expansión del universo, ya que se podrán visualizar millones de galaxias con alto corrimiento al rojo. En la práctica esto entregará las primeras pistas de qué es la famosa “Energía Oscura” que llena todo el universo y provoca su expansión acelerada. También se espera utilizar el E-ELT para fotografiar y medir directamente la atmósfera de exoplanetas cercanos en busca de señales de vida extraterreste. Se podrán detectar moléculas orgánicas y de agua directamente en discos protoplanetarios y se podrán ver directamente estrellas que estén en su fase de formación, respondiendo muchas interrogantes que hasta ahora la astrofísica no ha podido resolver sobre el momento exácto en que se forma una estrella.

    Actualmente, el proyecto está en su fase inicial de construcción. La ceremonia de primera piedra se realizó en Mayo de 2017, y actualmente se está trabajando para nivelar y preparar el terreno en la cumbre del Cerro Armazones para comenzar a levantar la gigantesca estructura que albergará el telescopio. La fecha estimada para la primera luz es el año 2025.

    El E-ELT es financiado por la ESO (European Southern Observatory), Institución formada por distintas universidades Europeas y de todo el mundo, que tiene su base en Chile, ya que son los gestores de ALMA y VLT entre otros proyectos astronómicos en Chile.

    Si bien hace muchos años Chile es considerado la capital mundial de la astronomía, la instalación de estos megaproyectos confirma y reafirma ese status, y de paso entrega una enorme herramienta educativa y de desarrollo, tanto por la enorme inversión monetaria que conllevan y sobre todo por la tremendo salto tecnológico que significará gestionar, almacenar y procesar la gigantesca cantidad de datos que estos proyectos producirán. 

Telescopio E-ELT

Fuente: Rodrigo Gutierrez

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