Al norte de Chile, un grupo de astrónomos está construyendo una máquina del tiempo que nos remontará al nacimiento del universo.
En un despejado día de verano, voy manejando por el desierto de Atacama, uno de los lugares más áridos de la Tierra. De repente, a 100 kilómetros de la ciudad de Antofagasta, puedo ver el Cerro Paranal, una montaña cuyo pico tallado es casi perfecto. Por encima de esta cumbre se divisan cuatro cilindros plateados ubicados en forma vertical que contienen cuatro telescopios gigantescos. En conjunto poseen la mayor potencia de captación de luz que cualquier equipo astronómico sobre la Tierra.
En primer lugar, me interesa analizar por qué esta región de Chile se convirtió, en los últimos años, en un centro de estudios astronómicos de última generación, con dos proyectos importantes que ampliarán nuestro conocimiento sobre el universo.
“Éste es uno de los mejores lugares del mundo para realizar observaciones astronómicas”, explica Laura Ventura, la científica italiana que será mi guía en el Observatorio Paranal. A medida que nos acercamos al lugar, noto que la cumbre, a 2.635 metros sobre el nivel del mar, sobrepasa las elevaciones cercanas al océano Pacífico, que ahora se pierde entre la niebla. “Esta cumbre es como una isla en el desierto —comenta Ventura—. A pesar de estar a sólo 12 kilómetros de la costa, rara vez podemos ver el océano”. Es que hay una capa en la atmósfera que normalmente mantiene la niebla y el vapor de agua por debajo del nivel del observatorio. Las corrientes de aire provenientes del Pacífico pasan suavemente por encima de esta capa, y mantienen el cielo despejado, apacible y seco durante todo el año.
Al norte de Chile, un grupo de astrónomos está construyendo una máquina del tiempo que nos remontará al nacimiento del universo.
Estas condiciones son ideales para la observación astronómica: casi no hay vapor de agua ni turbulencias que bloqueen los rayos de luz que atraviesan la atmósfera, algo que les da un bonito centelleo a las estrellas, pero que al mismo tiempo impide que los astrónomos tengan una vista óptima del universo.
Totalmente conscientes de que el cielo en Cerro Paranal permite obtener una vista magnífica de la atmósfera, en 1962 catorce países crearon el Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés). Esta organización eligió esta cumbre para erigir cuatro telescopios gigantescos, cada uno con un espejo reflector primario de 8,2 metros de diámetro. Estos telescopios forman parte del observatorio más avanzado del mundo, cuya obra se completó durante los primeros años del siglo XXI.
A medida que transcurre el día, visito uno de los recintos del telescopio de 27 metros de altura. Por encima de mí, el poderoso aparato zumba silenciosamente, dirigido por un sistema informático que rastrea el movimiento de las estrellas en el cielo. La luz de las estrellas que ha viajado por miles, mi-llones, y aun mil millones de años rebota en el espejo principal y golpea a uno más pequeño que se encuentra por encima de éste, el cual refleja un haz de luz en dirección a los instrumentos que lo analizan. Con mucha precisión, los astrónomos estudian el rayo concentrado para determinar la composición elemental de los objetos lejanos y las velocidades en las cuales ellos se acercan o se alejan de nosotros.
Al atardecer, ingreso a la sala de control del observatorio, donde media docena de astrónomos realiza complejas rutinas de observación. Aunque los te-lescopios estén lo suficientemente automatizados como para que los astrónomos puedan dirigirlos desde la oficina central del ESO, cerca de Munich, ellos prefieren visitar el lugar en caso de que deban modificar sus planes de observación a causa de cambios meteorológicos o cualquier otra razón. El Observatorio Paranal atrae a astrónomos de todo el mundo, cuyas solicitudes de tiempo de observación, presentadas hasta con un año de anticipación, deben sortear un delicado análisis a cargo de un comité de expertos que le concede a cada propuesta sólo unas noches consecutivas por un período de seis meses.
Uno de estos astrónomos es Dominique Naef, un joven científico suizo cuya beca de investigación en Paranal es una excepción a la regla, ya que le otorgaron el derecho a permanecer tres años en el lugar para trabajar en sus propios proyectos, buscando otros planetas y asistiendo a otros científicos. De todas maneras, Naef no espera ver planetas, ya que cualquier asteroide fuera de nuestro sistema solar se pierde completamente en el resplandor de su propia estrella.
Sin embargo, lo que busca son cambios diminutos y repetitivos en el movimiento de estrellas que podría indicar la atracción gravitacional de un planeta cercano. Hasta ahora, Naef no ha encontrado ninguno, pero no pierde las esperanzas.
“Cualquier tipo de descubrimiento siempre provoca alegría. Hemos descubierto más de 300 exoplanetas, pero debo confesar que todavía siento algo muy especial cuando encuentro uno —aclara el científico—. En el momento exacto en el que uno halla la solución orbital, a pesar de estar jugando con unos números sin siquiera ‘ver’ el descubrimiento, se siente como un explorador, al ser el primer hombre que observa ese planeta.”
Mark McCaughrean, profesor de astrofísica de la Universidad de Exeter, en Inglaterra, se trasladó a Paranal con un colega para examinar a las estrellas jóvenes que producen grandes cantidades de rayos X. Los astrónomos no estudian sólo la luz visible ya que ésta ocupa una pequeña parte del espectro de radiación electromagnética en el espacio, junto con los rayos gama y rayos X, ultravioletas, infrarrojos y ondas de radio.
“Los rayos X proporcionan un modo excelente de elegir las estrellas interesantes, sumamente jóvenes —comenta McCaughrean—. Al estudiar grupos que todavía están dando nacimiento a nuevas estrellas, esperamos encontrar la evolución temprana del Sol y sus planetas, quizás hasta la aparición de vida sobre la Tierra”.
Al tener presente que de forma constante nacen nuevas estrellas, suelo pararme por las noches fuera del recinto y fijo mi mirada en el cielo. Es sorprendente el resplandor de estos miles de puntos luminosos. Las cuatro estrellas brillantes de la Cruz del Sur son las protagonistas en el cielo con una multitud de asistentes menores. La pálida franja blanca de la Vía Láctea sumada a las luces de millones de estrellas en las regiones más densas de nuestra galaxia forman un arco de horizonte a horizonte.
En mis tantos viajes por el mundo, nunca observé las estrellas con tanta claridad. Es un contraste impactante si se compara la poca cantidad de estrellas que salpican el cielo en áreas urbanas.
Trato de salir de estas centinelas cósmicas y me dirijo hacia la Residencia, una estructura futurista encabezada por una cúpula que alberga las oficinas del observatorio, las viviendas para el personal y los visitantes, la piscina rodeada por vegetación y la cafetería. Para evitar que la luz interfiera con los instrumentos sensibles de la cumbre, la Residencia se construyó a un costado de la montaña, lejos de los telescopios.
A medida que ingreso en el edificio tengo una sensación de humedad. Es una ilusión, dice Ventura. La humedad relativa de la Residencia es aproximadamente de 35 por ciento —por debajo de los estándares normales—, pero mucho más alta que la humedad exterior, que rara vez sobrepasa el diez por ciento. Cuando la humedad está por debajo del 30 por ciento puede producir sequedad en la piel, garganta y nariz, por ello el aire húmedo de la Residencia ofrece un alivio agradable a todos los que ingresan.
Durante la cena, Ventura explica que el poder de los telescopios que se encuentran por encima de nosotros pronto aumentará gracias a una técnica denominada interferometría, que combinará la luz de los telescopios y creará con ellas otro potente telescopio con un diámetro de 140 metros.
“La interferometría aumenta radicalmente la capacidad de los telescopios para conseguir imágenes más detalladas”, dice la argentina Catalina Cesarsky, quien recientemente finalizó su mandato como directora general del ESO. Estas imágenes detalladas de objetos lejanos que producen luz, explotan y desaparecen, proporcionan las claves para entender el nacimiento y la muerte en el universo.
Después de haber superado enormes desafíos técnicos, ahora los astrónomos de Paranal utilizan la interferometría para examinar la radiación infrarroja de objetos celestiales. Para saber más sobre el uso avanzado de la interferometría, me trasladé 300 kilómetros hacia el noreste por un camino polvoriento, hasta acercarme a la meseta Chajnantor, cerca del lugar donde convergen las fronteras de Chile, Argentina y Bolivia. Allí se encuentra el centro Atacama Large Millimeter Array (ALMA), el proyecto astronómico en construcción más grande del mundo, con una inversión de 1.300 millones de dólares y que demorará alrededor de seis años en completarse.
Unas 64 antenas de radio con forma de plato —la mayor parte de ellas de 12 metros de diámetro—, separadas entre ellas por una distancia de 18 kilómetros, les brindarán a los astrónomos la posibilidad de hacer observaciones detalladas del universo, nunca antes hechas. Específicamente, las antenas ALMA detectarán la radiación milimétrica y submilimétrica, además de las ondas de radio que pueden ser absorbidas por una cantidad diminuta de vapor en la atmósfera. Este formato de radio lleva mensajes “del universo frío”, las regiones del espacio que carecen del calor suficiente como para irradiar luz de la misma forma en que lo hacen las estrellas. La meseta Chajnantor fue elegida como el sitio ideal para instalar ALMA porque aquí la proporción de vapor de agua en el aire desciende sistemáticamente por debajo de un décimo del cociente en comparación con Londres o Los Ángeles. Hay lugares en este desierto donde nunca se han registrado lluvias.
Pero hay un problema. La meseta se encuentra a una altitud de 5.100 metros, más elevada que cualquier otro sitio habitado en la Tierra. Incluso las personas más acostumbradas se sienten agotadas después de trabajar unas pocas horas en esta atmósfera. Por consiguiente, se creó un campamento base a una altura de 2.900 metros, llamado Operations Support Facility (Instalación de Apoyo de Operaciones). Unos remolques para albergar a los trabajadores por la noche rodean las oficinas, los talleres y laboratorios. Aquí los astrónomos e ingenieros de Europa, Estados Unidos, Japón y Taiwán colaboran con sus compañeros chilenos para montar las antenas de radio.
Richard Hills, astrónomo inglés, que se unió a ALMA como científico, me muestra las instalaciones y los alrededores. Admira la dedicación de los trabajadores, aunque sabe que ellos prefieren escaparse, siempre que pueden, a la ciudad turística cercana de San Pedro de Atacama.
En una extensa área con talleres de maquinarias asistidas por una grúa gigantesca, los trabajadores están instalando las cinco primeras antenas. Una vez terminadas, cada antena pesa unas 100 toneladas, más que un avión Boeing 737 totalmente cargado. Para trasladarlas hasta la meseta de Chajnantor, trajeron desde Alemania dos vehículos de 130 toneladas y 28 ruedas de tracción, mucho más grandes que cualquier otro que se pueda ver en una autopista. Un transporte, similar a un enorme escarabajo Goliat, llevará una antena con sus pinzas de ocho metros de ancho y la sostendrá mientras avanza lentamente —a una velocidad máxima de tan sólo 12 kilómetros por hora— hacia la meseta.
Finalmente, los mismos transportes acercarán las antenas o las alejarán, según lo que decidan los astrónomos, para abarcar extensiones más grandes o más pequeñas del cielo.
Antes de ingresar a Chajnantor, debo someterme a exámenes cardíacos, controlar mi presión arterial y realizar pruebas de ventilación pulmonar. Luego, mientras viajamos en un vehículo 4×4, respiro profunda y pausadamente y tengo la precaución de beber tanta agua como pueda para proteger mi cuerpo de los efectos de la deshidratación que puede provocarme el desierto a estas altitudes.
Una vez que alcanzamos la meseta inhóspita, bajo del vehículo, inhalando y exhalando lo más tranquilo posible. A pesar de realizar inhalaciones adicionales dentro de una pequeña botella de oxígeno, siento rápidamente un fuerte dolor de cabeza, un efecto colateral común a estas alturas.
El corazón del proceso de interferometría será un sistema informático que comparará los datos de un tsunami proveniente de las antenas. “Es equivalente al poder de algo así como diez millones de computadoras personales veloces”, menciona Hills con orgullo. Cuando se analizan las diferencias casi infinitesimales de las señales de cada antena, les permitirán a los astrónomos trazar un mapa del cielo con una precisión fantástica. “Cuando en 2012 toda la red se vuelva operativa —explica Hills—, se podrá observar el universo de una forma más detallada en comparación con otro observatorio”.
ALMA funcionará como una máquina del tiempo: observará las radiaciones que están viajando desde hace millones de años en el espacio y brindará un vistazo de cómo era el universo en sólo un tercio de su presente edad de 14 mil millones de años. “Estamos tratando de establecer cómo se originó la Tierra, y cómo se formaron el Sol y sus planetas”, explica Hills. “Ahora podemos observar el funcionamiento de dichos procesos al mirar dentro de las nubes de gas y polvo que no se pueden penetrar con los telescopios ópticos”.
Los observatorios están dejando su huella en la ciencia. Esto está bien para los astrónomos, pero quizás usted se pregunte: ¿por qué la sociedad destina tanto tiempo, energía y dinero para tratar de entender el origen del universo? Lord Rees, astrónomo británico, reconoce que anhela que haya una conexión: “En la historia de la humanidad las personas de todas las culturas observaron ‘la bóveda de cielo’, interpretándola de la mejor forma. La astronomía es una cultura global sublime. Considero que las personas que no aprecian la cadena asombrosa de acontecimientos que dieron lugar al origen de los planetas, las biosferas, y los cerebros humanos capaces de resolver el misterio, están intelectualmente empobrecidas”.
* Donald Goldsmith es el coautor de Four Hundred Years of the Telescope, un documental que se emitirá en 2009 como parte de la celebración del Año Internacional de la Astronomía, que conmemora las primeras observaciones telescópicas de Galileo.Completá la trivia sobre esta nota, para ver cuánto aprendiste sobre este espectáculo.
