¿Ha pensado alguna vez qué es lo que está pasando en el resto del universo? Desde tiempos remotos, el ser humano ha tratado de descifrar los misterios del universo, observando galaxias, planetas y estrellas. Actualmente, un proyecto astronómico internacional está reuniendo a grupos de Asia, Europa y Norteamérica en una formación de telescopios de categoría mundial con un costo de 1.200 millones de dólares estadounidenses, que promete dar a conocer una parte del inmenso universo que hasta ahora ha permanecido sin explorar. Taiwan también está participando en este proyecto pionero, denominado Gran Conjunto de Radiotelescopios de Atacama (Atacama Large Millimeter/submillimiter Array o ALMA, siglas en inglés).
"El proyecto ALMA es el mayor proyecto astronómico en tierra jamás construido", dice Paul Ho, director del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica (ASIAA, siglas en inglés). "Estamos invirtiendo una gran cantidad de dinero en la construcción del instrumento más sensitivo hasta ahora", añade.
ASIAA fue establecido en 1993 y opera como la vanguardia de la investigación astronómica del país, contando con una oficina de campo en Hawaii y un equipo de 180 miembros locales y extranjeros. Usando avanzadas instalaciones terrestres y de observación del espacio, el instituto investiga una amplia gama de temas, desde el sistema solar a la cosmología. También patrocina talleres de trabajo internacionales y entrena a la próxima generación de astrónomos en Taiwan.
Cuando sea completado, ALMA tendrá capacidad de capturar imágenes de gran nitidez en longitudes de onda de 0,3 a 0,9 milímetros, con una resolución angular de hasta 4 milliarcsec. Esto significa una sensibilidad y resolución sin precedentes desde la superficie terrestre, sobrepasando incluso aquéllas de los telescopios espaciales. "ALMA será diez mil veces más rápido que cualquier instrumento existente en las bandas milimétricas y submilimétricas, y será diez veces más claro en poder de resolución que el Telescopio Espacial Hubble", explica Ho.
El sitio consiste de un gran conjunto de telescopios con 50 telescopios de 12 metros, así como un grupo de cuatro telescopios de 12 metros y doce de 7 metros, todos localizados en el Llano de Chajnantor, en el desierto de Atacama, norte de Chile. El sitio es un área desolada a más de cinco mil metros sobre el nivel del mar. El ambicioso projecto espera servir para una gran variedad de aplicaciones en el campo de la astronomía, tales como la observación de los patrones climáticos de los planetas en el Sistema Solar, la formación de planetas alrededor de nuevas estrellas, e incluso, algunas de las primeras formaciones galácticas que surgen como resultado del Gran Estallido (Big Bang, en inglés).
Paul Ho, director del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica, explica el proyecto. (Foto de Chen Mei-ling)
El proyecto ALMA comenzó originalmente como tres iniciativas separadas en Norteamérica, Europa y Japón, revela Ho. Para reducir los costos y aumentar la sensibilidad del equipo, los proyectos fueron combinados en septiembre de 2004. Mientras más telescopios hayan, más sensitivas y rápidas serán las imágenes producidas, explica. "Por ejemplo, si aumentas el número de telescopios de cuatro a ocho, tienes el doble de telescopios, pero cuatro veces la velocidad", señala.
Se tiene programado que el proyecto sea completado en 2012. Las organizaciones europeas y norteamericanas están supervisando la construcción del conjunto principal de 12 metros, mientras que Japón se encarga del conjunto más compacto.
En Taiwan, ASIAA fue invitado a participar en el proyecto ALMA-Japón en 2005, y en el proyecto ALMA-Norteamérica en 2007, y el resultado ha sido bautizado como ALMA-Taiwan. "Antes de este proyecto, obtuvimos experiencias trabajando con el Observatorio Astrofísico Smithsonian, con sede en Estados Unidos, dentro de su anterior proyecto del Conjunto Submilimétrico (SMA, siglas en inglés) en Hawaii", explica el director.
"Bajo los términos de ALMA-Taiwan, nuestro equipo contribuye en varias formas", añade Ho. El grupo está aportando el equivalente a dos antenas de doce metros al esfuerzo nortamericano. En colaboración con ALMA-Norteamérica, el instituto de Ho instalará equipos electrónicos modernos para procesar todos los datos recibidos por el conjunto de antenas.
Más aún, el instituto está construyendo un Centro de Integración del Módulo Frontal en Taichung, en el centro de Taiwan, en colaboración con la División de Investigación de Sistemas Aeronaúticos del Instituto Chung Shan de Ciencia y Tecnología. El centro ensamblará, probará y embarcará a Chile todos los sensitivos sistemas de recepción para el conjunto compacto que está construyendo Japón. En retribución, si Taiwan presenta propuestas de investigación de calidad, se le dará permiso para usar las instalaciones, observa Ho.
Pero, ¿qué es lo realmente puede hacer una gigantesca antena? En el pasado, según Ho, los astrónomos que querían ver una erupción volcánica en otro planeta, tenían que enviar un satélite para fotografiar el evento. "Con estos instrumentos, podremos ahora ver desde la Tierra una erupción volcánica en Io, una las lunas de Júpiter."
Unos 66 telescopios están siendo ensamblados para que ALMA produzca imágenes más nítidas que el Telescopio Espacial Hubble. (Fotos cortesía de ASIAA)
Otra importante misión del proyecto es observar galaxias extremadamente distantes con alto desplazamiento al rojo (redshift, en inglés). Con el Telescopio Hubble, los astrónomos pueden en la actualidad ver la mayoría de las galaxias dentro de un grado en valor redshift, lo cual es aproximadamente medio camino de vuelta al Big Bang. "Sin embargo, más allá de este alcance del redshift, se vuelve muy difícil ver las galaxias con luz óptica. Pero, con un radiotelescopio como ALMA, podremos obtener la imagen y retratarla, debido a que su radiación ha sido desplazada al rojo a la banda de radio", añade el director.
Un significativo tema de investigación en que ALMA podría ayudar a entender es la estructura de los agujeros negros. Un agujero negro es una región del espacio donde el campo gravitacional es tan poderoso que nada --ni siquiera la luz-- puede escapar, haciendo que su interior sea invisible. "Usando ALMA junto con algunos otros telescopios como SMA, podría darnos una resolución más alta que nos permitiría ver la sombra de un agujero negro. Y ésto, podría decirnos mucho acerca de la física en torno a un agujero negro", resalta Ho.
El astrónomo explica que se escogió el sitio en Chile en parte debido a su gran altitud. Chajnantor es mil metros más alto que el sitio SMA, lo que permite un nivel sin precedentes de visibilidad. Sin embargo, "cómo conectar todos los telescopios sigue siendo un desafío que los grupos del proyecto tendrán que enfrentar", señaló citando los previos avances técnicos con el SMA como un valiosa experiencia. Lo más importante de ALMA, pienso, es completar el proyecto dentro del presupuesto y tiempo asignados, así como dentro de las especificaciones de desempeño", insiste.
Además del progreso científico, el excitante proyecto contribuirá incomensurablemente tanto a la alta tecnología como al progreso industrial de la nación, afirma Ho. Por ejemplo, le empresa taiwanesa CoTech, ganó una reñida licitación internacional para construir los subreflectores mutantes para los telescopios de 12 metros de ALMA. La compañía había trabajado anteriormente con ASIAA en el proyecto del Conjunto para Anisotropía de Trasfondo con Microondas, y espera obtener fondos extranjeros para Taiwan a través del proyecto ALMA-Taiwan. "Ya sea desde el aspecto científico o económico, el proyecto tendrá implicaciones ilimitadas", dice. La tecnología de radio utilizada en ALMA, por ejemplo, podría incluso ser adaptada para beneficiar a los consumidores, señala.
El equipo taiwanés ha destinado 40 millones de dólares estadounidenses para ser usado en diez años en la construcción y operación del proyecto ALMA. Cuando esté completo, se espera que la instalación estará en uso por lo menos 50 años.
Traducido del Taiwan Journal por Luis M. Chong L.