En el Observatorio de Arecibo (Puerto Rico) se encuentra el mayor radiotelescopio
del mundo. Conocido popularmente com o la «Oreja de la Tierra»,
este telescopio gigantesco detecta las ondas de radio procedentes del Universo.
Las investigaciones realizadas con él han llevado a importantes logros
científicos y culminaron, en una ocasión, en un Premio Nobel.
Sin embargo, tal vez este Observatorio sea más popular entre el gran
público por estar implicado en el proyecto SETI (la búsqueda
de señales de vida inteligente extraterrestre) y por haber sido escenario
de las películas «Contact» y «GoldenEye».Daniel Altschuler es el director de este Observatorio desde 1991. Hijo de emigrantes alemanes, nació en Montevideo (Urugay). Comenta que su niñez fue feliz y transcurrió entre sueños de convertirse en un famoso futbolista. Pero las matemáticas se le daban mejor que los goles (acababa siempre jugando de portero), así que finalmente decidió ser ingeniero. Sin embargo, esta carrera le dejó con muchas preguntas: ¿qué había detrás de todas esas fórmulas? Para averiguarlo, prosiguió con sus estudios en Estados Unidos, sólo que, en esta ocasión, de Física. Tras doctorarse, su añoranza del sur le llevaría hasta la Universidad de Puerto Rico.
Ciencia con un radiotelescopio
¿Qué tipo de objetos se pueden estudiar con un radiotelescopio? Daniel Altschuler destaca dos áreas de investigación en Arecibo, «los púlsares y el hidrógeno neutro».
Un púlsar es el «cadáver» de una estrella que acabó sus días en una gigantesca explosión conocida como supernova. En este violento proceso, la estrella arroja al espacio interestelar sus capas más externas, y el resto se contrae hasta el tamaño de una pequeña ciudad. El colapso provoca que la estrella empiece a girar muy rápidamente; tan rápido, que tarda en dar una vuelta sobre sí misma menos de...¡un segundo! Debido a su reducido tamaño, los púlsares no se pueden observar con los telescopios ópticos. Sin embargo, son una fuente muy intensa de ondas de radio por lo que sí son detectables con un radiotelescopio.
Por otro lado, el estudio del hidrógeno neutro es importante porque «en un par de minutos observando una galaxia podemos determinar su masa, su velocidad de rotación y distancia, asumiendo la ley de Hubble de expansión», explica Altschuler. Para ello estudian una línea del espectro de este elemento: el hidrógeno neutro (a bajas temperaturas) emite siempre a una longitud de onda de 21 cm. Sin embargo, «debido a la rotación de la galaxia en sí y a la recesión debido a la expansión del Universo, esa línea espectral que se emite a 21 cm, a veces se recibe a una frecuencia diferente debido al efecto “Doppler”. Por lo tanto, la medida de la frecuencia recibida comparada con la emitida nos dice la velocidad a la que se aleja de nosotros la galaxia. Además, el ancho de la línea nos dice la velocidad de rotación de la galaxia, que está relacionada con la masa de la galaxia (la masa de gas)».
El hidrógeno también permite seguirle la pista a las «galaxias de baja luminosidad». Estas galaxias, a pesar de ser muy masivas, apenas han formado estrellas. Detectarlas por su luz es casi imposible, pero con un radiotelescopio se hace factible.
Daniel Altschuler señala otra aplicación de este instrumento: «también un área muy importante es el uso del radiotelescopio como transmisor, como rádar. Se emite un haz muy poderoso y se refleja en objetos del sistema solar. El eco nos trae información de parámetros orbitales [como el periodo de rotación de un planeta] y propiedades de la superficie».
Al preguntarle sobre nuevos proyectos, el investigador comenta que «estamos en proceso de construir un sistema en el cual varios haces simultáneos pueden estudiar el cielo». Actualmente se trabaja sólo con uno, por lo que trabajos que ahora no se pueden realizar porque llevarían un año, se podrán llevar a cabo en uno o dos meses. Uno de los primeros proyectos que se quiere elaborar con este sistema es «un catálogo del cielo para encontrar objetos de baja luminosidad y alta masa de hidrógeno». Otro será la «búsqueda de nuevos púlsares, de los que se pueden encontrar unos 1.000 ó 1.500».
Descubrimientos desde Arecibo
Al preguntarle por los logros más importantes que se han obtenido con el radiotelescopio, Daniel Altschuler se muestra un tanto reticente: «ante esta pregunta uno siempre peca de olvidar a aquéllos que trabajaron muy duro pero no llegaron a la prensa». A pesar de ello, señala que los descubrimientos más relevantes en Arecibo son los relacionados con pulsares.
«El premio Nobel de Física de 1993 -comenta el profesor Altschuler- se otorgó a Joseph Taylor y Russell A. Hulse, por trabajos que hicieron ex
clusivamente en el Observatorio de Arecibo. Observaron un sistema binario
de dos púlsares, en los que uno gira en torno al otro en una órbita
muy pequeña. Este experimento llevó a la confirmación
de la existencia de ondas gravitacionales, como predice la teoría
de la relatividad general de Einstein.» También destaca otra investigación, el descubrimiento en 1992 del primer sistema planetario extrasolar. «No es un sistema planetario típico, ya que los planetas giran en torno a un púlsar y no alrededor de un sol, pero es la primera evidencia de objetos menores alrededor de lo que era una estrella». Añade que este hallazgo llevó a estudiar de nuevo un gran número de procesos astrofísicos relacionados con las explosiones supernova.
Además, «se han descubierto los púlsares de milisegundos, es decir, ‘estrellas’ que giran cientos de veces por segundo».
Este radiotelescopio también ha contribuido a conocer mejor nuestro sistema solar: «se descubrió agua en los polos de Mercurio, en el fondo de los cráteres a los que no llega la luz del Sol». Las medidas del rádar indican que habría hielo en un lugar tan insólito como éste, el planeta más cercano al Sol. Otro descubrimiento fue el de «asteroides binarios, es decir, asteroides que tienen una pequeña luna en torno a ellos». Ya se han encontrado más de una decena de este tipo de objetos, y los científicos aún no han conseguido explicar cómo se pueden formar y mantener este tipo de sistemas.
Por último, Altschuler recuerda el primer descubrimiento importante que se hizo con este instrumento: «Tuvo lugar nada más se terminaba su construcción en 1964. Se determinó que el periodo de rotación de Mercurio no era el que decían los libros de texto de 88 días, sino que era mucho menor, 56 días.»
Dos mejor que uno: simbiosis entre telescopios
En el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma, del Instituto
de Astrofísica de Canarias (IAC) se instalará el que será
el telescopio óptico (e infrarrojo) más grande del mundo, con
un espejo de más de 10 metros de diámetro. ¿Cómo
se podrán complementar las observaciones del Gran Telescopio CANARIAS
(GTC) con el de Arecibo, ambos los mayores de su clase? Daniel Altchuler
sugiere varias posibilidades: «está el caso de las galaxias
de baja luminosidad.». El seguimiento de este tipo de objetos «tiene
que hacerse con un telescopio de gran sensibilidad». Otro modo de complementarse
sería «dar seguimiento con el Gran Telescopio CANARIAS a lo
que se vaya descubriendo en los próximos años cuando comencemos
con los rastreos del cielo», refiriéndose al sistema de siete
haces simultáneos. «La idea es encontrar galaxias en formación,
galaxias que no han formado estrellas. Esas galaxias serían interesantísimas
para ser seguidas por un telescopio óptico».Además, añade que «los grandes diámetros son muy importantes en la astronomía» ya que con ellos «se descubren nuevas cosas que simplemente no estaban al alcance de nuestros instrumentos anteriores».
También comenta cómo se puede complementar este radiotelescopio con telescopios espaciales: «En Arecibo hemos colaborado con la misión Alka, el satélite japonés con un radiotelescopio de 8 metros en el espacio. Juntando su señal con la del gigante [el de Arecibo] se gana muchísimo y ha habido muy buenos resultados.»
El futuro de la radioastronomía
Nuevos proyectos, como ALMA (Atacama Large Millimeter Array) o GBT (Green Bank Telescope), aseguran el futuro de la radioastronomía. El primero es una gigantesca bateria de 64 antenas, situadas a 5.000 m de altura en Atacama (Chile). El segundo, el GBT, es un telescopio gigantesco de 100 m, instalado en Virginia (Estados Unidos). Además, también se está estudiando la construción de una batería de radiotelescopios de 1 km cuadrado,“The Square Kilometer Array”. Esta batería tendría un área colectora mil veces mayor que la de ALMA, aunque según el profesor Altschuler será «muy díficil conseguir los fondos», a pesar de que «constituiría el próximo paso en radioastronomía». Respecto a cuándo podría estar preparado un proyecto de tal envergadura, Altschuler comenta que «los optimistas dicen que lo veremos en 10 ó 15 años; los pesimistas no sabemos cuándo».
¿Qué tipo de «competencia» ofrecen estos nuevos instrumentos al telescopio de Arecibo? Este investigador nos explica que, en realidad, ninguna: «ALMA es un telescopio milimétrico, de modo que se complementa con lo que hacemos nosotros. Por otro lado, el GBT, es un telescopio que también va a operar en las frecuencias más altas». Estos nuevos instrumentos se ocuparían por lo tanto de otro rango de frecuencias conocidas como milimétricas
, más cercanas al infrarrojo, con longitudes de onda de decenas o
centenares de micras. Las frecuencias bajas, del orden de centímetros,
son las que se detectan con el telescopio de Arecibo: «Estas frecuencias
son muy útiles. Primero porque para la línea de 21 cm no necesitamos
trabajar en frecuencias más altas, de hecho esta línea se desplaza
a frecuencias aún más bajas, por la expansión del Universo.
Además, los púlsares, que son gran parte de lo que se estudia
en Arecibo, son más intensos a bajas frecuencias; a altas no son tan
fáciles de estudiar.» Todo parece indicar que, en el futuro de la radioastronomía, el telescopio de Arecibo seguirá desempeñando un papel tan importante como el de las últimas cuatro décadas: «Nosotros a pesar de ALMA, GBT y otros instrumentos importantes, mantenemos nuestro lugar, con un instrumento que será aún por mucho tiempo todavía el mejor para hacer este tipo de trabajos.»
Ignorancia en ciencia
«Hijos de las Estrellas» es el título del primer libro
de Daniel Altschuler, publicado recientemente, con el que trata de trazar
un puente entre ciencias y humanidades. En él se refleja una de sus
principales preocupaciones, el bajo conocimiento de ciencia que tiene el
ciudadano medio. Al preguntarle cuáles cree que son las causas de
esta ignorancia, afirma que el problema «comienza en la educación
primaria». Apunta que en esta etapa, «la ciencia se enseña
como si fuera un dogma», en lugar de enseñarse «lo interesante,
la duda, el contexto histórico». En su opinión, las cosas
no mejoran al acceder a la Universidad: «si uno se decide por una carrera
de humanidades no va a tener nada de ciencia, hay una separación total».
Esto provoca que haya una gran cantidad de público que no sabe nada
de ciencia. «El problema es que la aversión es tal, que si uno
va a una librería, el anaquel de libros de ciencias está en
el fondo, escondido, y las personas que se interesan por las humanidades
no van ahí». Considera que también se trata de un problema político-social, «donde los que dirigen nuestras sociedades, quizás justo porque tampoco se les brindó la oportunidad, conocen muy poco acerca de la ciencia, no la valoran, no la entienden».
¿Soluciones? Altschuler cree en la importancia de la divulgación científica, «pero igual de importante es el trabajo de formación de maestros». Apuesta porque se trate de abarcar menos en la enseñanza, a favor de ser «más profundos en la metodología, para que una persona entienda lo divertido que es preguntar, indagar, dudar, en vez de simplemente memorizar.»
Un mensaje de alerta
Cuando hablamos de medio ambiente, el desánimo tiñe las respuestas de este comprometido investigador. Afirma que lo contrario, el optimismo, «a lo único que puede llevar es a una complaciencia que nos hunda». Altschuler sostiene que es evidente el deterioro que sufre nuestro planeta y que los datos están ahí «por más que muchas personas los nieguen».
Entre los problemas más graves cita el calentamiento global y la superpoblación: «las estadísticas nos dicen que vamos a llegar a 9.000 millones de personas dentro de 50 años, y quien me diga que eso no es un problema es que está soñando, vive en otro planeta». Respecto al incremento de temperaturas por el efecto invernadero, afirma que «la mayor parte de la comunidad científica está de acuerdo en que hay efectos globales de mucha importancia y muy difíciles de corregir». Por otro lado, «la historia está tan trillada ya, que tiene el problema de los cuentos que se cuentan mil veces: las personas lo oyeron, se acostumbraron y ya ni se alarman».
Mantiene que los científicos tienen la responsabilidad de seguir advirtiendo del daño irreparable que estamos infligiendo a nuestro planeta: «el científico tiene que dar la voz de alerta, si no lo hace es en realidad cómplice de toda la situación».