Data: marzo 13, 2013 | 12:31
ALMA | Un proyecto a 5.000 metros de altitud que abre una nueva era para el desarrollo de la astronomía

Se instaló en el desierto de Atacama el telescopio más grande del planeta para estudiar las galaxias

Impresionante vista panorámica del llano de Chajnantor donde las antenas del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) se instalan sobre un paisaje excepcional. | ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tafreshi (ESO/twanight.org)

Impresionante vista panorámica del llano de Chajnantor donde las antenas del «Atacama Large Millimeter / submillimeter Array» (ALMA) se instalan sobre un paisaje excepcional. | Foto: ALMA

ALMA, el «Atacama Large Millimeter/submillimeter Array», fue inaugurado durante una ceremonia oficial con la presencia del presidente chileno Sebastián Piñera. Este evento marca la finalización de la instalación de todos los sistemas principales del telescopio gigante y la transición formal de un proyecto en construcción a un observatorio totalmente capacitado. ALMA es una colaboración entre Europa, América del Norte y Asia Oriental en cooperación con la República de Chile.

© Silvia Antelo Aguilar Los tres socios internacionalesde ALMA dieron hoy la bienvenida a más de 500 personas al Observatorio ALMA, en el desierto de Atacama, para celebrar el éxito del proyecto. Sebastián Piñera condujo el transportador con una de las antenas de ALMA por el Llano de Chajnantor.

Los invitados que asistieron a la ceremonia sobre uno de los enormes transportadores de ALMA. | ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Los invitados que asistieron a la ceremonia sobre uno de los enormes transportadores de ALMA. | Foto ALMA

«Uno de nuestros muchos recursos naturales es el espectacular cielo nocturno de Chile. Creo que la ciencia ha sido una contribución vital para el desarrollo de Chile en los últimos años. Estoy muy orgulloso de nuestras colaboraciones internacionales en astronomía, de las cuales ALMA es el mayor resultado y el más reciente», dijo el primer mandatario de Chile.

A la ceremonia, que fue retransmitida en directo por internet, también asistieron varios representantes de los socios internacionales de ALMA: el Director General de ESO, Tim de Zeeuw; el Director de la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos, Subra Suresh; y el Viceministro del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón, Teru Fukui; junto con el Director de ALMA, Thijs de Graauw.

También asistieron al evento los directivos responsables de ALMA, el personal y representantes de las comunidades relacionadas. Thijs de Graauw, expresó cuáles son sus expectativas para ALMA.»Gracias a los esfuerzos y a las incontables horas de trabajo de los científicos y los técnicos de la comunidad de ALMA de todo el mundo, ALMA ya ha demostrado que es el telescopio milimétrico-submilimétrico más avanzado que existe, empequeñeciendo todo lo que teníamos anteriormente. Estamos entusiasmados con el hecho de que los astrónomos puedan explotar todo el potencial de esta impresionante herramienta».

El Presidente de Chile, Sebastián Piñera, observando algunos de los sofisticados componentes del hardware de ALMA. De izquierda a derecha: David Rabanus, ingeniero de ALMA; Tim De Zeeuw, Director General de ESO; Presidente de Chile, Sebastián Piñera; Lars Nyman, Jefe de Operaciones Científicas de ALMA; y Thijs de Graauw, Director de ALMA. | ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

El Presidente de Chile, Sebastián Piñera, observando algunos de los sofisticados componentes del hardware de ALMA. De izquierda a derecha: David Rabanus, ingeniero de ALMA; Tim De Zeeuw, Director General de ESO; Presidente de Chile, Sebastián Piñera; Lars Nyman, Jefe de Operaciones Científicas de ALMA; y Thijs de Graauw, Director de ALMA. | Foto ALMA

«Este es un ejemplo de los grandes logros que se alcanzan cuando las instituciones y las naciones unen sus esfuerzos, una estrategia que subyace en todo el programa de ESO» añadió Tim de Zeeuw.

«Aplicando esto a una escala global, con colaboraciones en grandes proyectos como este, damos a los astrónomos de los países miembros de ESO la posibilidad de hacer una investigación única que solo puede llevarse a cabo con ALMA».

Mañana, un grupo de invitados, formado por personas seleccionadas, tendrá la oportunidad de visitar el telescopio en el Array Operations Site, situado a 5.000 metros sobre el nivel del mar. El conjunto de 66 antenas de ALMA se completó recientemente con la llegada del último lote de siete, que están pasando su periodo de pruebas antes de entrar en operación. El telescopio ya ha proporcionado vistas sin precedente del cosmos con solo una parte de del conjunto de antenas instalada.

Tecnología de punta

Cada antena está diseñada para resistir las duras condiciones climáticas del desierto de Atacama y se conectan entre sí mediante cables de fibra óptica. Los datos obtenidos por estas antenas, distantes entre sí, son combinados por uno de los supercomputadores más rápidos del mundo, un correlacionador fabricado especialmente para ALMA, capaz de realizar 17 mil millones de millones de operaciones por segundo.

En septiembre del 2011 el observatorio ALMA empezó sus operaciones científicas al revelar su primera imagen. El telescopio que aún estaba en construcción, ofreció una vista del universo invisible para los telescopios ópticos e infrarrojos.

ALMA es completamente diferente de los telescopios ópticos e infrarrojos. Es un conjunto de antenas interconectadas que funcionan como un solo telescopio gigante, capaz de detectar longitudes de onda mucho más largas que la luz visible. Por lo tanto, las imágenes que capta son bastante distintas a las que se conocen del cosmos.

“La M de ALMA corresponde a ondas ‘milimétricas y submilimétricas’, porque ALMA observa el Universo en esas longitudes de onda de la luz, que son mucho más largas que las de la luz que vemos con nuestros ojos”, explica Alison Peck, Deputy Project Scientist de ALMA. “Con las ondas milimétricas y submilimétricas, podemos observar la formación de estrellas y planetas, investigar la astroquímica y detectar la luz que nos llega de las galaxias más antiguas del Universo”.

Una ventana al universo submilimétrico

En los primeros nueve meses de funcionamiento, etapa llamada Ciencia Inicial, ALMA pudo aceptar solo un centenar de proyectos de astrónomos de los novecientos recibidos de todas partes del mundo. Entre ellos destacan las imágenes obtenidas de las galaxias Antena, un dúo de galaxias en colisión con formas extraordinariamente distorsionadas.

Mientras la observación en luz visible permite ver las estrellas de las galaxias, ALMA revela objetos invisibles en esa longitud de onda, como las densas nubes de gas frío donde se forman las estrellas. Esta es la mejor imagen que se haya obtenido de las galaxias Antena en ondas milimétricas y submilimétricas.

Otro de los proyectos elegidos para la Ciencia Inicial fue el de David Wilner del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge (Massachusetts, EE.UU.), que busca los componentes básicos de los sistemas solares.

Con ALMA se observó el AU Microscopii, una estrella que se encuentra a 33 años-luz de distancia y tiene apenas un 1% de la edad de nuestro Sol. Simón Casassus, de la Universidad de Chile, y su equipo usaron ALMA para observar el disco de gas y polvo que rodea HD142527, una joven estrella que se encuentra a 400 años-luz de distancia. Con esta observación los científicos tienen la oportunidad de observar la formación de un planeta, o sus rastros más recientes.

Aún más lejos, a 26.000 años-luz de la Tierra, en el centro de nuestra galaxia, se encuentra Sagittarius A, un agujero negro supermasivo que tiene cuatro millones de veces la masa de nuestro Sol. El gas y el polvo presentes entre nosotros y el agujero negro impiden observarlo con los telescopios ópticos.

ALMA, en cambio, es capaz de penetrar la oscuridad galáctica y proporcionarnos una impresionante vista de este agujero negro. ALMA es capaz de ver el polvo cósmico, frías cenizas de las estrellas que explotaron. Como las líneas negras de los cuadernos para colorear de los niños, el polvo cósmico y el gas frío definen las estructuras internas de las galaxias, aunque no podamos verlas claramente.

En los límites de nuestro universo visible se encuentran las misteriosas galaxias de formación estelar, verdaderas islas brillantes en un cosmos que de otra manera estaría dominado por la calma y la oscuridad.

Aquí ALMA buscará rastros de gas frío, a distancias tan lejanas que se remontan a unos pocos millones de años después del Big Bang, durante la era que los astrónomos llaman “amanecer cósmico”.

Masami Ouchi, de la Universidad de Tokio (Japón), usó ALMA para observar Himiko, una galaxia muy distante que cada año genera estrellas equivalentes a unos 100 Soles y que está rodeada por una nebulosa gigante y brillante.

El desierto de Atacama

ALMA está situado en el desierto de Atacama, considerado como uno de los lugares más secos en la Tierra con una precipitación anual promedio de 100 mm. Extendiéndose desde algunos kilómetros al sur de la frontera Chile-Bolivia, el desierto abarca un área de 181.300 kilómetros cuadrados, se compone de cuencas de sal (salares), arena y flujos de lava, y tiene más de 20 millones de años de edad. La porción más seca de esta región está situada al sur del Río Loa y al oeste de la Cordillera Domeyko, cerca de San Pedro de Atacama y Toconao, pueblos ubicados a una distancia muy corta del Observatorio ALMA.

Grandes volcanes dominan el paisaje, incluyendo el Licancabur, Acamarachi, Aguas Calientes y el Láscar. Éste último es uno de los volcanes más activos en Chile. La Corriente fría de Humboldt y el anticiclón del Pacífico son esenciales para mantener el clima seco del desierto de Atacama.

Debido a su aspecto de otro mundo, Atacama se ha utilizado como lugar de rodaje para filmar escenas de Marte. En 2003, un equipo de investigadores publicó un informe en la revista Science titulado «Suelos tipo Marte en el Desierto de Atacama, Chile, y el Límite Seco de la Vida Microbiana» en el cual duplicaron las pruebas utilizadas por las sondas de aterrizaje en Marte, Viking 1 y Viking 2 para detectar vida, y no pudieron detectar ningún indicio en el suelo del desierto de Atacama.

La región puede ser única en la Tierra en este aspecto. Debido a su sequedad, su gran altitud, la cobertura de nubes casi inexistente, y la escasez de contaminación lumínica e interferencia de radio de las ciudades muy ampliamente espaciadas, el desierto es uno de los mejores lugares en el mundo para llevar a cabo observaciones astronómicas.

Los astrónomos operan el telescopio desde el Edificio técnico en el Centro de Operaciones de ALMA (OSF), a 2.900 msnm, el conjunto de antenas se encuentra en el altiplano de Chajnantor a 5.000 msnm. La sequedad y altitud del lugar es ideal para un telescopio capaz de detectar ondas de radio de sólo milímetros de longitud de onda. Las ondas de radio penetran el gas y polvo en el espacio, y pueden atravesar la atmósfera de la Tierra con poca distorsión.

Sin embargo, si la atmósfera sobre ALMA contuviera agua, las señales de radio serían absorbidas demasiado – las minúsculas gotitas de agua dispersan las ondas de radio en todas las direcciones antes que lleguen al telescopio, y degradarían la calidad de las observaciones. Además Chile alberga muchos objetos importantes y únicos en el cielo austral, incluyendo el centro de la galaxia y las Nubes Grande y Pequeña de Magallanes.

Chile, potencia astronómica

En las últimas décadas, Chile se ha convertido en un país líder a nivel mundial en el campo de la astronomía. Muchas colaboraciones internacionales han tomado forma en esta nación que actualmente aloja a la mayoría de los más poderosos observatorios astronómicos terrestres en la Tierra.

En el llano de Chajnantor aloja siete proyectos astronómicos, mientras que en la región de Antofagasta en el cerro Armazones está ubicado un telescopio y en el cerro Paranal se encuentran dos telescopios. En la región de La Serena, en el cerro La Campana, se encuentra un telescopio gigante, en el cerro Pachón se hallan tres telescopios, en el cerro La Silla un telescopio y en el cerro Tololo uno de los telescopios más grandes del planeta.

Un emprendimiento global

La instalación astronómica internacional, es una asociación entre Europa, Japón y Norteamérica en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado en Europa por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO), en Japón por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS, por su sigla en inglés) en cooperación con la Academia Sinica en Taiwán y en Norteamérica por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF) en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC).

La construcción y las operaciones de ALMA a nombre de Europa se encuentran a cargo de ESO, a nombre de Japón corresponden al Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), y a nombre de Norteamérica son responsabilidad del Observatorio Radio Astronómico Nacional (NRAO), operado por Associated Universities, Inc. (AUI).

El origen de ALMA se remonta al final del siglo pasado. Astrónomos europeos, norteamericanos y japoneses estudiaron la posibilidad de construir grandes conjuntos de radiotelescopios milimétricos/submilimétricos y discutieron los distintos observatorios posibles. Después de investigaciones minuciosas, se hizo evidente que los ambiciosos proyectos de todos estos estudios difícilmente podrían ser realizados por una sola comunidad.

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