En la próxima década apuntará al cielo un nuevo telescopio y será gigantesco: con espejo principal de 39 metros de diámetro para captar la luz de las estrellas, superará por mucho las capacidades de los mayores observatorios actuales, que rondan los ochos-diez metros. Se denomina E-ELT (Telescopio Europeo Extra Grande, siglas en inglés) y lo está construyendo un organismo científico de alto prestigio internacional, el Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, ESO). Al alcance de esta extraordinaria máquina científica estarán retos como fotografiar directamente planetas parecidos a la Tierra que giren alrededor de otros soles, conocer las estrellas de otras galaxias casi como se conocen las de nuestra Vía Láctea o detectar las primeras galaxias del universo.
Al frente del ESO como director general y, por tanto, como responsable máximo del buen desarrollo del E-ELT en los próximos años, estará un científico español, Xavier Barcons (L'Hospitalet de Llobregat, Barcelona, 1959), que acaba de ser designado para el cargo tras una selección de candidatos internacionales. Asumirá el cargo de director general del ESO el próximo verano convirtiéndose en el primer español que ostente dicho máximo cargo en una de las ocho organizaciones intergubernamentales científicas europeas (no pertenecientes a la UE) que forman el consorcio Ei Forum, incluido el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), la Agencia Europea del Espacio (ESA) y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBO).
Barcons, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado gran parte de su carrera en el Instituto de Física de Cantabria (CSIC-Universidad de Cantabria) y es un prestigioso experto en astronomía de rayos X, sobre todo en agujeros negros gigantes y galaxias activas. Pero también conoce bien el ESO, cuyo Consejo de países miembros ha presidido (2012-2014) y donde ha sido delegado de España (2007-2011). Sobre las perspectivas que se abren para la astronomía con el E-ELT, no tiene duda: “Revolucionará prácticamente todas las áreas de la astronomía”.
El ESO es respetado como una de las mejores instituciones del mundo dedicadas a la astronomía, si no la mejor, sobre todo porque tiene un conjunto único de cuatro telescopios, los VLT. ¿Qué tienen de especial esos telescopios y por qué, siendo una organización europea, están instalados en Chile?
El VLT es, en realidad, un complejo situado en Cerro Paranal (en el desierto chileno de Atacama), formado por los cuatro telescopios de ocho metros de diámetro más otros cuatro móviles de 1.8 metros y otros dos telescopios panorámicos que permiten cartografíar grandes zonas del cielo. Todo ello junto a unas infraestructuras e instrumentos que permiten usar varios de esos telescopios juntos o por separado. Esto confiere al sistema VLT una gran versatilidad que, con su amplísimo abanico de cámaras e instrumentos, lo convierten, de facto, en la catedral mundial de la astronomía. En cuanto a por qué en Chile, el ESO decidió instalar sus telescopios allí hace ya 50 años por dos motivos: el primero es que desde el hemisferio sur se puede ver muy bien el centro de la Vía Láctea, lo que ha permitido realizar estudios y descubrimientos sorprendentes; el segundo es la calidad del cielo allí para las observaciones astronómicas.
El conocimiento del cosmos ha avanzado mucho en los últimos 20 o 30 años. ¿Qué destacaría que se sabe ahora y que se ignoraba cuando estudiaban muchos lectores de mediana edad en el colegio o en el instituto? ¿Cuáles han sido las grandes revoluciones?
"La lista de lo que no sabemos es intermediable. Si pudiéramos clonar el VLT tres o cuatro veces, seguiríamos teniendo proyectos de investigación punteros y de la mayor calidad que los utilizarían"Desde mi punto de vista, ha habido tres revoluciones bastante llamativas en nuestro conocimiento del cosmos en las últimas tres décadas. La primera ha sido el descubrimiento de planetas alrededor de otras estrellas, el primero de ellos descubierto en 1995 por Michel Mayor y Didier Queloz. La segunda es la puesta al descubierto de los agujeros negros, que han dejado de ser objetos exóticos para convertirse en algo corriente en el cielo. La tercera es el descubrimiento, totalmente inesperado y casi contraintuitivo, de que el universo está acelerando su expansión. Esto último ha dado lugar ya a un premio Nobel (a S. Perlmutter, B. Schmidt y A. Reiss, en 2011), interpretándose como que el contenido del universo sea algo que hemos llamado Energía Oscura y de la que bien poco sabemos.
¿Y lo que se sabe que no se sabe?
La lista es interminable. Por eso cada noche todos los observatorios del mundo abren la cúpula para observar el cielo, tomando datos para unos pocos científicos que han ganado a sus colegas en la muy competitiva carrera por tener acceso a esos telescopios. Si pudiéramos clonar el VLT tres o cuatro veces, seguiríamos teniendo proyectos de investigación punteros y de la mayor calidad que los utilizarían.
¿Qué descubrimientos destacaría que han realizado los astrónomos con el VLT?
Es preciso distinguir entre descubrir y comprender. Lo primero es más mediático, pero la mayoría de los avances que genera la ciencia moderna consisten en comprender la naturaleza, más que en descubrir cosas nuevas. Aun así, con el VLT se han hecho descubrimientos impresionantes; uno de los que más impacto ha tenido es el del agujero negro gigante en el centro de nuestra galaxia, reflejado en los movimientos muy rápidos de estrellas que orbitan muy cerca de él, y ese agujero negro tiene una masa equivalente a cuatro millones de soles. Hay que decir que la publicación con más impacto que se ha realizado con datos del VLT la lideró un investigador, Rainer Schödel, que trabaja en España desde hace tiempo. Otro descubrimiento clave fue la obtención de la primera imagen de un planeta orbitando alrededor de otra estrella. O también que la mayoría de estrellas en el universo se forman durante la segunda mitad de sus 13.800 millones de años de historia cósmica.
A mucha gente le suena el ya célebre telescopio espacial Hubble y no los VLT, ¿son mejores, peores o distintos, competidores o complementarios?
“Descubrir es más mediático, pero la mayoría de avances consisten en comprender la naturaleza”Claramente complementarios. El Hubble es un telescopio bastante pequeño, con un espejo de 2,4 metros de diámetro tan solo. Pero claro, no tiene atmósfera a su alrededor por lo que obtiene imágenes muy nítidas sin dificultad. Los VLT son mucho mayores, pero las turbulencias atmosféricas emborronan las imágenes. En la última década se ha desarrollado y empezado a aplicar una técnica --también usada en oftalmología-- para corregir los efectos de las turbulencias atmosféricas y así obtener imágenes casi tan nítidas como las del Hubble: la óptica adaptativa.
Ilustración
del futuro telescopio gigante E-ELT, del Observatorio Europeo Austral
(ESO), que se instalará en Chile. El espejo principal del telescopio
medirá 39 metros de diámetro.
Tiene un estatus parecido al de la ONU, la Unesco o el CERN. Se fundamenta en una Convención que los Estados miembros suscriben, previa aprobación por sus Gobiernos y ratificación por sus Parlamentos. El ESO está regido por un Consejo, en el que están representados los gobiernos de sus 15 Estados miembros y se fundó en 1962, mucho antes que la Unión Europea.
España es país miembro del ESO desde 2007, ¿por qué entró tan tarde?
Por varios motivos, pero el más importante es que cuando el ESO se fundó, en España la investigación en astronomía era apenas anecdótica y nadie contaba con nosotros. En las décadas de los 80 y 90 la astronomía empezó a crecer de forma espectacular en España, en parte gracias a la instalación de telescopios extranjeros en suelo español (en Canarias muy especialmente, y también en Andalucía), y de una sede de la Agencia Europea del Espacio (el ESAC- European Space Astronomy Center, cerca de Madrid). Las universidades empezaron a dotarse de plazas de investigador en astronomía y astrofísica junto al CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), el IGN (Instituto Geográfico Nacional) y otros organismos. A principios del siglo XXI, la comunidad investigadora al completo demandaba a gritos la entrada de España a ESO, y el Gobierno recogió el guante. Hubo un par de intentos fallidos, pero las negociaciones en 2004 y 2005 fructificaron y los trámites de ingreso se consolidaron durante 2006.
¿Lo aprovechan ahora a pleno rendimiento sus científicos?
Hay que indicar que en el acceso a los telescopios del ESO los Estados miembros no tienen cuotas asignadas. El tiempo de telescopio para realizar las observaciones se asigna a los diferentes equipos científicos atendiendo a la calidad de los proyectos de investigación que proponen realizar, a juicio de un amplio comité de expertos. En algunos de los telescopios del ESO (particularmente en el gran radiotelescopio milimétrico ALMA, también en Chile) hay una enorme presión por parte de los investigadores españoles, que obtienen una gran cantidad de tiempo de observación, por encima de todas las expectativas. En el VLT los astrónomos españoles compiten muy bien, pero ejercen menos presión, tal vez porque el número de investigadores es menor al que debería tener España (por su PIB) o a que hay también oportunidades, quizás más fáciles de conseguir, en observatorios en suelo español.
Es la primera vez que un español va a ser director general de una de las ocho grandes instituciones científicas del Eiroforum. ¿No ha tenido la ciencia española hasta ahora nivel para aspirar a un cargo máximo de dirección? Y curiosamente el ESO es la última en la que ha ingresado España….
"Cuando el ESO se fundó, en España la investigación en astronomía era apenas anecdótica y nadie contaba con nosotros"Es cierto, pero hay y ha habido científicos españoles en puestos de altísima responsabilidad en algunos de esos organismos. Un colega y amigo mío, Álvaro Giménez, lleva años siendo el director de Ciencia de la ESA, y tenemos o hemos tenido a otros en puestos de parecida responsabilidad. Que haya sido justo el ESO el organismo en el que hayamos conseguido por vez primera el puesto de director general es un tributo a la enorme expansión de esta rama de la ciencia en España durante las últimas tres décadas.
A usted como director general del ESO le va a tocar gestionar la construcción del que será el mayor telescopio óptico del mundo, el planeado E-ELT que se instalará en Chile. ¿Como va el proyecto?
Va muy bien. En 2012 el Consejo del ESO lo aprobó y en diciembre de 2014, con todos los Estados miembros comprometidos, autorizó la construcción de la primera fase. La carretera de acceso al nuevo observatorio ya está terminada; ya está aplanada la cima de Cerro Armazones donde se instalará en E-ELT; los principales contratos industriales sobre los que se asienta la construcción ya están concedidos y la industria está empezando a trabajar. En paralelo, hay tres instrumentos de observación y un módulo de óptica adaptativa que están ya desarrollándose por parte de consorcios de institutos de investigación europeos. La previsión es que el telescopio vea la primera luz en 2024.
¿Cual es la mayor dificultad de hacer esta avanzada máquina científica? ¿Qué coste tendrá?
Es una herramienta muy compleja y cara (del orden de 1.000 millones de euros), y el ESO lleva diseñándola desde hace casi 10 años. La mayoría de las piezas que la componen (incluida la obra civil, las partes mecánicas, la óptica, la electrónica, el software) son de alta tecnología y hay que mantener unos controles de calidad exquisitos. Y es muy importante también que, cuando se va ensamblando todo, las piezas encajen y la máquina funcione como un todo. El propio proceso de construcción es complejo, ya que hay que asegurarse de que todo se completa y entrega a su debido tiempo, para que no entorpezca el desarrollo del proyecto. No olvide que el telescopio estará en medio de un desierto donde, aparte de las instalaciones de ESO, no habrá nada más. Allí, olvidarse una herramienta en Europa puede salir muy caro. Afortunadamente el personal de ESO está enormemente capacitado para gestionar este tipo de proyectos, y supervisar el día a día de la actividad en la industria. El ESO lleva 50 años construyendo y operando telescopios en medio del desierto de Atacama y tenemos un personal muy experimentado y del que sentirnos orgullosos. Para mí será un enorme placer trabajar con ellos.
¿Por qué hace falta construir telescopios tan grandes?
La capacidad para recolectar la tenue luz que recibimos de las estrellas requiere construir telescopios grandes, tanto más si queremos ver astros más débiles. Eso significa que tanto para ver más lejos como para ver con más detalle, hacen falta telescopios más grandes. Después de casi tres décadas explotando la ciencia a la que nos permiten llegar los telescopios actuales de espejo principal de 8-10 metros de diámetro, sabemos que el siguiente salto cualitativo está en los telescopios de 30-40 metros. Recogeremos más luz, y gracias a técnicas como la óptica adaptativa, veremos con más nitidez. Casi tanta como desde el espacio.
¿Qué investigará E-ELT? ¿Dónde está su mayor potencial de descubrimientos?
"Los telescopios actuales son maravillas de la ciencia y la tecnología, aunque algunos de los principios básicos que hacen que nos permitan observar el universo son, lógicamente, los mismos"El E-ELT revolucionará prácticamente todas las áreas de la astronomía. Pero para señalar tres aspectos en los que el paso adelante será gigantesco, yo destacaría: la posibilidad de obtener imágenes de otras tierras orbitando alrededor de otros soles; conocer las estrellas de las galaxias más cercanas casi tan bien como las de nuestra Vía Láctea, y detectar las primeras galaxias en la historia del universo que empezaron a brillar, cuando éste tenía menos del 10% de su edad actual.
Mucha gente puede pensar todavía que los telescopios que usan los astrónomos son como los de hace tiempo, cuando los científicos casi miraban por un canuto en el frío de la noche sacando fotos del cielo. ¿Cómo son ahora los telescopios avanzados?
Los telescopios actuales son maravillas de la ciencia y la tecnología, aunque algunos de los principios básicos que hacen que nos permitan observar el universo son, lógicamente, los mismos. La luz que recibe un telescopio se focaliza sobre un instrumento de observación que puede ser una cámara, un analizador de luz (espectrógrafo) o algo mucho más sofisticado. Esa luz que recogen y analizan los instrumentos sale en forma digital y los astrónomos la analizan con un ordenador. Por cierto, que en muchas ocasiones el propio astrónomo no se desplaza físicamente al observatorio, sino que especifica lo que necesita observar, y las observaciones las realiza el personal experto del observatorio, entregando los resultados al investigador. De esta manera, el personal del observatorio elige qué observaciones hay que hacer de las que hay pendientes, en función de las condiciones de la noche: sin hay luna o no, el viento, los cirros, la estabilidad de la atmósfera etcétera, con lo que se logra una mayor eficiencia de los observatorios. Pero, lo reconozco, esto hace que el astrónomo pierda la oportunidad de fascinarse frente a la visión del cielo nocturno desde los lugares más privilegiados del mundo.
¿Como astrónomo con muchos años de investigación, ha utilizado alguna vez el VLT? ¿Utilizará el E-ELT?
Sí, he utilizado el VLT varias veces, también telescopios de ESO en el observatorio de La Silla (igualmente en Chile), otros telescopios ópticos terrestres como el Gran Telescopio Canarias, los telescopios Herschel, Newton, Galileo, Nórdico y Kapteyn en La Palma (en Canarias) o los telescopios de 2,2 y de 3,5 metros del Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto (Almería). Calculo que habré echado un centenar de noches en vela en esos observatorios. También he usado telescopios espaciales como el Hubble y, sobre todo, el observatorio espacial de rayos X de la ESA XMM-Newton. Por supuesto, si la salud me respeta, espero usar el E-ELT a partir de 2024 y el futuro observatorio de rayos X Athena de la ESA, a partir de 2028.
¿Por qué se decidió instalar en Chile también el E-ELT?
Fue una combinación de las condiciones óptimas de observación allí y el hecho de que a escasos 30 minutos en coche se encuentra el observatorio de Paranal (VLT), donde ESO ya dispone de una infraestructura muy completa. Esto supone un abaratamiento de los costes de operación muy significativo frente a cualquier otra ubicación. Además, en Paranal o Armazones (E-ELT) se observa como promedio un 90% de las noches, superando en esto al resto de ubicaciones de la Liga de Campeones como son el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma (75%) o Mauna Kea, en Hawaii. Además, la altitud de Cerro Armazones (3.000 metros) y la sequedad del ambiente allí, dan lugar a un muy bajo contenido de vapor de agua en la atmósfera, por lo que las observaciones en luz infrarroja son más fáciles que en otras ubicaciones a menos altitud como el Roque de los Muchachos. Eso sí, en La Palma y en Hawaii las capas altas de la atmósfera son más estables que en Chile, lo que facilita realizar observaciones llevando la técnica de la óptica adaptativa al extremo. España, en principio, se quedó sola al no apoyar la ubicación del E-ELT en Chile, en 2010, pero aceptó y apoyó explícitamente esa decisión poco tiempo después en una visita de la ministra de Ciencia e Innovación a los observatorios del ESO.
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