9 telescopios que cambiarán la forma en que vemos el espacio

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Nuestra vista desde la Tierra siempre ha sido bastante buena, aparte de las nubes y el resplandor. Sin embargo, fue transformado por telescopios en el siglo XVII y ha mejorado enormemente desde entonces. Desde los telescopios de rayos X hasta el telescopio espacial Hubble que pasa por alto la atmósfera, es difícil incluso creer lo que podemos ver ahora.

Y a pesar de todo lo que han hecho, los telescopios recién están comenzando. La astronomía está al borde de otra disrupción similar al Hubble, gracias a una nueva generación de mega-telescopios que utilizan espejos enormes, óptica adaptativa y otros trucos para mirar más profundamente en el cielo, y más atrás en el tiempo, que nunca. Estos proyectos de miles de millones de dólares han estado en proceso durante años, desde gigantescos como el controvertido Telescopio de Treinta Metros de Hawai hasta el Telescopio Espacial James Webb, el muy esperado sucesor de Hubble.

Los telescopios terrestres más grandes de la actualidad usan espejos de 10 metros (32,8 pies) de diámetro, pero el espejo de 2,4 metros del Hubble se roba el espectáculo porque está por encima de la atmósfera, lo que distorsiona la luz para los observadores en la superficie de la Tierra. Y la próxima generación de telescopios los eclipsará a todos, con espejos aún más enormes y una mejor óptica adaptativa , un método para usar espejos flexibles controlados por computadora para ajustar la distorsión atmosférica en tiempo real. El Telescopio Gigante de Magallanes en Chile será 10 veces más poderoso que el Hubble, por ejemplo, mientras que el Telescopio Europeo Extremadamente Grande recogerá más luz que todos los telescopios de 10 metros existentes en la Tierra juntos.

La mayoría de estos telescopios no estarán operativos hasta la década de 2020, y algunos se han enfrentado a reveses que podrían retrasar o incluso descarrilar su desarrollo. Pero si alguien realmente se vuelve tan revolucionario como lo fue el Hubble en 1990, es mejor que comencemos a preparar nuestras mentes ahora. Entonces, sin más preámbulos, aquí hay algunos telescopios prometedores de los que probablemente escuche mucho en las próximas décadas:

1. Radiotelescopio MeerKAT (Sudáfrica)

telescopio de suricata
El 13 de julio de 2018, Sudáfrica presentó el súper radiotelescopio del mundo, MeerKAT, que será al menos 50 veces más poderoso que cualquier telescopio de la Tierra. (Foto: MUJAHID SAFODIEN / AFP / Getty Images)

MeerKAT no es solo un telescopio, sino un grupo de 64 antenas (que proporcionan 2000 pares de antenas) ubicadas en el norte de la provincia del Cabo de Sudáfrica. Cada plato tiene 13,5 metros de diámetro y ayuda a formar el radiotelescopio más sensible del mundo. Todos los platos funcionan juntos como un solo telescopio gigante para recolectar señales de radio del espacio y traducirlas. A partir de esos datos, los astrónomos pueden crear imágenes de las señales de radio. El Observatorio Sudafricano de Radioastronomía dice que MeerKAT "contribuye de manera crítica a hacer imágenes de alta fidelidad del cielo de radio, incluida esta mejor vista que existe del centro de la Vía Láctea".

"MeerKAT ahora ofrece una vista insuperable de esta región única de nuestra galaxia. Es un logro excepcional", dice Farhad Yusef-Zadeh de la Universidad Northwestern. "Han construido un instrumento que será la envidia de los astrónomos de todo el mundo y tendrá una gran demanda en los próximos años".

El sistema de telescopios de Sudáfrica se convertirá en parte del Intercontinental Square Kilometer Array (SKA) ubicado en Australia. SKA es un proyecto de radiotelescopio entre ambos países que al final tendrá un espacio colector de un kilómetro cuadrado.

2. Telescopio europeo extremadamente grande (Chile)

Ilustración del telescopio europeo extremadamente grande
El telescopio europeo extremadamente grande será el telescopio más grande de la Tierra una vez que esté terminado. (Foto: L. Calçada / ESO)

El telescopio europeo extremadamente grande será el telescopio más grande de la Tierra una vez que esté terminado. (Imagen: L. Calçada / ESO)

El desierto de Atacama de Chile es el lugar más seco de la Tierra, y carece casi por completo de las precipitaciones, la vegetación y la contaminación lumínica que pueden confundir los cielos en otros lugares.

Ya en el hogar de los observatorios La Silla y Paranal del Observatorio Europeo Austral, el último de los cuales incluye su Telescopio Muy Grande de renombre mundial, y varios proyectos de radioastronomía, Atacama pronto también albergará el Telescopio Europeo Extremadamente Grande, o E-ELT. La construcción de este gigante con un nombre apropiado comenzó en junio de 2014, cuando los trabajadores volaron un espacio plano en la cima del Cerro Armazones, una montaña de 10,000 pies en el desierto del norte de Chile. La construcción del telescopio y la cúpula comenzó en mayo de 2017 .

Proyectado para comenzar a operar en 2024, el E-ELT será el telescopio más grande de la Tierra, con un espejo principal que se extiende 39 metros de ancho. Su espejo estará compuesto por muchos segmentos, en este caso 798 hexágonos de 1,4 metros cada uno. Recogerá 13 veces más luz que los telescopios actuales, lo que le ayudará a recorrer los cielos en busca de indicios de exoplanetas, energía oscura y otros misterios esquivos. "Además de esto", añade ESO, "los astrónomos también están planificando lo inesperado: seguramente surgirán preguntas nuevas e imprevisibles a partir de los nuevos descubrimientos realizados con el E-ELT".

3. Telescopio Gigante de Magallanes (Chile)

Ilustración del telescopio gigante de Magallanes
El Telescopio Gigante de Magallanes escaneará los cielos en busca de vida extraterrestre en mundos distantes. (Foto: Telescopio Gigante de Magallanes)

El Telescopio Gigante de Magallanes escaneará los cielos en busca de vida extraterrestre en mundos distantes. (Imagen: Telescopio Gigante de Magallanes )

Otra adición a la impresionante colección de telescopios de Chile es el Telescopio Gigante de Magallanes, planeado para el Observatorio Las Campanas en el sur de Atacama. El diseño único del GMT presenta "siete de los espejos monolitos rígidos más grandes de la actualidad", según la Organización del Telescopio Gigante de Magallanes . Estos reflejarán la luz en siete espejos secundarios flexibles más pequeños, luego de regreso a un espejo primario central y finalmente a cámaras de imágenes avanzadas, donde se puede analizar la luz.

"Debajo de cada superficie de espejo secundario, hay cientos de actuadores que ajustarán constantemente los espejos para contrarrestar la turbulencia atmosférica", explica el GMTO. "Estos actuadores, controlados por computadoras avanzadas, transformarán las estrellas titilantes en puntos de luz claros y estables. De esta manera, el GMT ofrecerá imágenes 10 veces más nítidas que las del telescopio espacial Hubble".

Como ocurre con muchos telescopios de próxima generación, el GMT está poniendo su mirada en nuestras preguntas más desconcertantes sobre el universo. Los científicos lo usarán para buscar vida extraterrestre en exoplanetas, por ejemplo, y para estudiar cómo se formaron las primeras galaxias, por qué hay tanta materia oscura y energía oscura, y cómo será el universo dentro de unos pocos billones de años. Su objetivo de apertura, o "primera luz", es 2023.

4. Telescopio de treinta metros (Hawái)

Ilustración artística del telescopio de treinta metros en Chile
Además de trabajar junto con el telescopio espacial James Webb, el telescopio de treinta metros estaría al acecho de la materia oscura. (Foto: Telescopio de treinta metros)

Además de trabajar junto con el telescopio espacial James Webb, el telescopio de treinta metros estaría al acecho de la materia oscura. (Imagen: Telescopio de treinta metros )

El nombre del telescopio de treinta metros habla por sí solo. Su espejo tendría el triple del diámetro de cualquier telescopio en uso en la actualidad, lo que permitiría a los científicos ver la luz de objetos más lejanos y débiles que nunca. Más allá de estudiar el nacimiento de planetas, estrellas y galaxias, también serviría para otros propósitos como arrojar luz sobre la materia oscura y la energía oscura, revelar conexiones entre galaxias y agujeros negros, descubrir exoplanetas y buscar vida extraterrestre.

El proyecto TMT ha estado en proceso desde la década de 1990, concebido como un "poderoso complemento del telescopio espacial James Webb para rastrear la evolución de las galaxias y la formación de estrellas y planetas". Se uniría a otros 12 telescopios gigantes que ya se encuentran en lo alto de Mauna Kea, la montaña más alta de la Tierra desde la base hasta la cima y una meca para los astrónomos de todo el mundo. El TMT recibió la aprobación final y comenzó a construirse en 2014, pero el trabajo se detuvo pronto debido a las protestas que se oponían a la colocación del telescopio en Mauna Kea.

TMT ha ofendido a muchos nativos hawaianos, que se oponen a la construcción de grandes telescopios en una montaña que se considera sagrada. La corte suprema de Hawái dictaminó que el permiso de construcción de TMT no era válido a fines de 2015, argumentando que el estado no permitió que los críticos expresaran sus quejas en una audiencia antes de que fuera otorgado. La Junta de Tierras y Recursos Naturales del estado luego votó para aprobar el permiso de construcción en septiembre de 2017, aunque se informa que esa decisión está siendo apelada.

5. Gran Telescopio de Levantamiento Sinóptico (Chile)

Ilustración del telescopio de estudio sinóptico grande
El gran telescopio de estudio sinóptico tendrá una cámara del tamaño de un automóvil pequeño. (Foto: Large Synoptic Survey Telescope Corporation)

El gran telescopio de estudio sinóptico tendrá una cámara del tamaño de un automóvil pequeño. (Imagen: Large Synoptic Survey Telescope Corporation )

Los espejos más grandes no son la única clave para construir un telescopio revolucionario. El gran telescopio de exploración sinóptica medirá solo 8,4 metros de diámetro (que sigue siendo bastante grande), pero lo que le falta en tamaño lo compensa con alcance y velocidad. Como telescopio de reconocimiento, está diseñado para escanear todo el cielo nocturno en lugar de enfocarse en objetivos individuales, solo que lo hará cada pocas noches, utilizando la cámara digital más grande de la Tierra para grabar películas coloridas y secuenciales del cielo en acción.

Esa cámara de 3.200 millones de píxeles, aproximadamente del tamaño de un automóvil pequeño, también podrá capturar un campo de visión extremadamente amplio, tomando imágenes que cubren 49 veces el área de la luna de la Tierra en una sola exposición. Esto agregará una "capacidad cualitativamente nueva en astronomía", según LSST Corporation, que está construyendo el telescopio junto con el Departamento de Energía de Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencias.

"El LSST proporcionará mapas tridimensionales sin precedentes de la distribución de masa en el universo", añaden los desarrolladores, mapas que podrían arrojar luz sobre la misteriosa energía oscura que impulsa la expansión acelerada del universo. También producirá un censo completo de nuestro propio sistema solar, incluidos asteroides potencialmente peligrosos de hasta 100 metros. La primera luz está programada para 2022.

6. Telescopio espacial James Webb

Ilustración del telescopio espacial James Webb
Tres veces el tamaño del Hubble, el telescopio espacial James Webb debería poder mirar más profundamente en el espacio antiguo. (Foto: Northrop Grumman / NASA)

Tres veces el tamaño del Hubble, el telescopio espacial James Webb debería poder mirar más profundamente en el espacio antiguo. (Imagen: Northrop Grumman / NASA)

El telescopio espacial James Webb de la NASA tiene grandes zapatos que llenar. Diseñado para suceder al Hubble y al Telescopio Espacial Spitzer, ha generado grandes expectativas y gastos durante casi 20 años de planificación. Los sobrecostos retrasaron la fecha de lanzamiento hasta 2018, luego las pruebas y la integración lo retrasaron aún más hasta 2021 . El precio se disparó más allá de su presupuesto de $ 5 mil millones en 2011, lo que casi llevó al Congreso a rechazar su financiamiento. Sobrevivió y ahora está limitado a un límite de $ 8 mil millones establecido por el Congreso.

Al igual que con Hubble y Spitzer, la principal fortaleza de JWST proviene de estar en el espacio. Pero también es tres veces el tamaño del Hubble, lo que le permite llevar un espejo primario de 6.5 metros que se despliega para alcanzar su tamaño completo. Eso debería ayudarlo a superar incluso las imágenes del Hubble, proporcionando una cobertura de longitud de onda más larga y una mayor sensibilidad. "Las longitudes de onda más largas permiten al telescopio Webb mirar mucho más cerca del comienzo del tiempo y buscar la formación no observada de las primeras galaxias", explica la NASA, "así como mirar dentro de las nubes de polvo donde las estrellas y los sistemas planetarios se están formando hoy". . "

Se espera que el Hubble permanezca en órbita hasta al menos 2027, y posiblemente más tiempo, por lo que es muy probable que aún esté en funcionamiento cuando JWST llegue al trabajo en unos pocos años. (Spitzer, un telescopio infrarrojo lanzado en 2003, fue diseñado para durar 2,5 años, pero puede seguir funcionando hasta "finales de esta década").

7. Primero

El JWST no es el único telescopio espacial nuevo y emocionante en la placa de la NASA. La agencia también adquirió dos telescopios espía reutilizados de la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) de EE. UU. En 2012, cada uno de los cuales tiene un espejo primario de 2,4 metros junto con un espejo secundario para mejorar la nitidez de la imagen. Cualquiera de estos telescopios reutilizados podría ser más poderoso que el Hubble, según la NASA, que ha estado planeando usar uno para una misión para estudiar la energía oscura desde la órbita.

Esa misión, titulada WFIRST (para "Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio"), originalmente iba a utilizar un telescopio con espejos de entre 1,3 y 1,5 metros de diámetro. El telescopio espía NRO ofrecerá grandes mejoras sobre eso, dice la NASA, potencialmente produciendo "imágenes con calidad de Hubble en un área del cielo 100 veces más grande que el Hubble".

WFIRST está diseñado para resolver cuestiones fundamentales sobre la naturaleza de la energía oscura, que constituye aproximadamente el 68 por ciento del universo, pero aún desafía nuestros intentos de comprender qué es. Podría revelar todo tipo de información nueva sobre la evolución del universo, pero como ocurre con la mayoría de los telescopios de alta potencia, este es multitarea. Más allá de desmitificar la energía oscura, WFIRST también se uniría a la búsqueda de rápido crecimiento para descubrir nuevos exoplanetas e incluso galaxias enteras.

"Una imagen del Hubble es un bonito póster en la pared, mientras que una imagen de WFIRST cubrirá toda la pared de su casa", dijo el miembro del equipo David Spergel en un comunicado de 2017 . WFIRST estaba programado para lanzarse a mediados de la década de 2020, aunque ahora una sombra se cierne sobre todo el proyecto debido a los recortes presupuestarios de la NASA propuestos por la administración Trump. El tema aún está en manos del Congreso, y muchos astrónomos han advertido que cancelar WFIRST sería un error .

"La cancelación de WFIRST sentaría un precedente peligroso y debilitaría gravemente un proceso de encuestas decenales que ha establecido prioridades científicas colectivas para un programa líder en el mundo durante medio siglo", dijo Kevin B. Marvel, director ejecutivo de la Sociedad Astronómica Estadounidense. en una oracion. "Tal movimiento también sacrificaría el liderazgo estadounidense en energía oscura espacial, exoplanetas y astrofísica de estudios. No podemos permitir un daño tan drástico en el campo de la astronomía, cuyos impactos se sentirían durante más de una generación".

8. Telescopio esférico de apertura de quinientos metros (China)

El FAST en construcción en 2015
FAST es similar al Observatorio de Arecibo, pero tiene una serie de mejoras en comparación con el radiotelescopio de Puerto Rico. (Foto: VCG / VCG / Getty Images)

China abrió recientemente un radiotelescopio gigante con el proyecto Telescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST), ubicado en la provincia de Guizhou. Con un diámetro de reflector aproximadamente del tamaño de 30 campos de fútbol, ​​FAST es casi el doble de grande que su primo, el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Si bien FAST y Arecibo son radiotelescopios masivos, FAST puede cambiar sus reflectores, de los cuales hay 4.450, en diferentes direcciones para investigar mejor las estrellas. Los reflectores de Arecibo, en cambio, están fijos en sus posiciones y dependen de un receptor suspendido. El telescopio de 180 millones de dólares buscará ondas gravitacionales, púlsares y, por supuesto, signos de vida extraterrestre.

Sin embargo, FAST no estuvo exento de controversias. El gobierno chino trasladó a 9.000 personas que vivían en un radio de 3 millas del sitio del telescopio . Los residentes recibieron aproximadamente $ 1.800 para ayudarles en sus esfuerzos por encontrar nuevos hogares. El objetivo de la medida, según los funcionarios del gobierno, era "crear un entorno de ondas electromagnéticas de sonido" para que el telescopio funcione.

China también aprobó recientemente otro radiotelescopio aún más grande, anunció la Academia China de Ciencias en enero de 2018. Está programado para abrir en 2023.

9. Proyecto ExTrA (Chile)

Telescopios ESO ExTrA
El trío de telescopios ExTrA comenzó a operar en el Observatorio La Silla en Chile en enero de 2018 (Foto: ESO).

Sus tres telescopios pueden ser pequeños en comparación con algunos de los gigantes de esta lista, pero el nuevo proyecto francés ExTrA ("Exoplanetas en tránsitos y sus atmósferas") aún podría ser un gran problema en la búsqueda de planetas habitables. Utiliza tres telescopios de 0,6 metros, ubicados en el Observatorio La Silla de ESO en Chile, para monitorear regularmente las estrellas enanas rojas. Recogen luz de una estrella objetivo y de cuatro estrellas de comparación, luego alimentan la luz a través de fibras ópticas a un espectrógrafo de infrarrojo cercano.

Este es un enfoque novedoso, según la ESO, y ayuda a corregir el efecto disruptivo de la atmósfera terrestre, así como los errores de los instrumentos o detectores. Los telescopios están destinados a revelar cualquier leve caída en el brillo de una estrella, lo que es una posible señal de que la estrella está siendo orbitada por un planeta. Se centran en un tipo específico de estrella pequeña y brillante conocida como enana M, que son comunes en la Vía Láctea. También se espera que los sistemas enanos M sean buenos hábitats para planetas del tamaño de la Tierra, señala ESO, y por lo tanto buenos lugares para buscar mundos potencialmente habitables.

Además de la búsqueda, los telescopios también pueden estudiar las propiedades de cualquier exoplaneta que encuentren, ofreciendo detalles sobre cómo podría ser en sus atmósferas o en la superficie. "Con ExTrA, también podemos abordar algunas preguntas fundamentales sobre los planetas en nuestra galaxia", dice el miembro del equipo José-Manuel Almenara en un comunicado . "Esperamos explorar qué tan comunes son estos planetas, el comportamiento de los sistemas de múltiples planetas y el tipo de entornos que conducen a su formación".