Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Las celestiales Canarias

 Muchas personas, acertadamente, consideramos que las Islas Canarias son un lugar paradisíaco, casi celestial, debido a su encanto, bellezas naturales y clima. La misma opinión, pero por otros motivos, la comparten astrónomos y astrofísicos de todo el mundo que utilizan los complejos equipos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) cuyo próximo e importante objetivo consiste en la pronta puesta en marcha del Gran Telescopio Canarias (GTC).

En una colaboración anterior nos ocupábamos de los éxitos del Observatorio Sur Europeo, basado en las instalaciones telescópicas ubicadas en Chile. Pues bien, el conjunto de las instalaciones del IAC constituye el Observatorio Norte Europeo. Ello se debe a la excelente calidad astronómica del cielo de Canarias que, como hemos señalado en otras ocasiones, está considerado como un recurso natural y protegido por una ley específica. Una de las más afortunadas islas dentro de las afortunadas Islas Canarias es la de la Palma, un compendio de todas ellas. En la isla de la Palma, en el término municipal de Garafía, a 2.400 m de altitud, en el borde del Parque Nacional de la Caldera de Taburiente, se encuentra una de las dos más importantes instalaciones del IAC, el Observatorio del Roque de los Muchachos, donde se integrará el GTC. Una ventaja de este observatorio es la de ser no solamente ideal para la observación nocturna, sino también para la Física Solar.

EL COMPLEJO. Buena demostración de ello sería la mera enumeración de las instalaciones telescópicas ya existentes, o en construcción, del Observatorio. Por una parte, se encuentran dos telescopios solares: a) el SVST, telescopio refractor solar sueco, de 50 cm, propiedad de la Real Academia de las Ciencias de Suecia, con el que se han obtenido imágenes del Sol de gran calidad y resolución y b) el DOT, telescopio solar abierto holandés, de 45 cm, perteneciente a la Universidad de Utrecht (Países Bajos), con un diseño muy innovador que le proporciona una gran resolución angular así como poder operar nocturnamente.

Por otra parte, un nutrido grupo de telescopios, entre ellos 10 nocturnos, especializados en diferentes misiones, tales como el William Herschel (420 cm), el Isaac Newton (250 cm) o el Jacobus Kapteyn (100 cm), propiedad del Reino Unido, pero utilizados, como todos, internacionalmente. Fue con telescopio Isaac Newton con el que se descubrió en 1991 el objeto más brillante hasta el momento en el Universo, un cuásar 100.000 billones más luminoso que el Sol, situado a una distancia de 12.000 millones de años luz. Los Países Nórdicos cuentan también con el NOT, de 256 cm, ideal para investigar las zonas centrales de nuestra galaxia, ocultas por las nubes de polvo interestelar. Otro telescopio muy interesante es el CAMC, explotado conjuntamente por el danés Observatorio de la Universidad de Copenhague y el español Real Instituto y Observatorio de la Armada de San Fernando (Cádiz). Es el telescopio de pasos más eficiente del mundo, midiendo con precisión la posición de los objetos celestes. Ha tenido un papel decisivo; por ejemplo, en el seguimiento de las aproximaciones de la sonda Voyager al planeta Urano o las de la nave Galileo a Júpiter y sus lunas. Por cierto, Italia también ha instalado allí su gran telescopio de nueva tecnología Galileo (350 cm), dotado de las mejores soluciones ópticas, informáticas e ingenieriles para la observación nocturna.

Aparte de telescopios, en el Observatorio también existe una amplia red de detectores de rayos cósmicos que permiten su Investigación multinacional, incluidos varios grupos españoles de Astrofísica de Altas Energías. Por ejemplo, en el experimento Hegra se detectan y estudian las explosiones de alta energía y las radiaciones de galaxias activas, como las Markharian 501 y 421.

EL GTC. El proyectado GTC o Gran Telescopio Canarias es un ambicioso proyecto español que, previsiblemente, culminará con su "primera luz" en el año 2002. Esta nueva gran instalación científica permitirá realizar programas científicos hasta ahora irrealizables. A continuación señalaremos algunas de ellas.

Un primer apartado lo constituye la Investigación de planetas externos, objetos subestelares, estrellas débiles y objetos protoestelares. Recientemente se han detectado planetas tipo Júpiter orbitando estrellas de la Secuencia Principal y se espera que telescopios como el proyectado GTC descubra no solo planetas tipo Júpiter sino también planetas tipo Tierra, posibilidad que tantas expectativas científicas levanta e interesa, incluso al gran público. Por diversas razones, otros focos importantes de interés son encontrar estrellas enanas marrones a distancias grandes del centro de nuestra galaxia o el poder estudiar espectrofotométricamente de modo adecuado a las estrellas conocidas como enanas blancas frías. También, poder entender mejor los procesos de formación estelar a través del mejor conocimiento de las propiedades de los objetos protoestelares.

Otro aspecto diferente es el de los objetos compactos, los agujeros negros y las galaxias. La identificación óptica de los primeros se puede hacer con los telescopios actuales de 4m, así como por los satélites de rayos gamma. Pero será necesario el apoyo de telescopios como el GTC para poder abordar más seguramente la determinación de sus tamaños y masas. En cuanto a las galaxias su estudio está aun plagado de incógnitas: origen térmico o no de la tremenda energía irradiada, relación entre galaxias ultraluminosas y cuásares, significado de las galaxias primigenias (con signos de formación estelar en épocas que representan una fracción pequeña de la edad del Universo), etcétera.

Y aun restan por mencionar los grandes problemas de la Cosmología. ¿Qué sucedió inmediatamente tras el Big Bang? Para ello sería fundamental cuantificar la abundancia de helio primordial en las regiones HII de las galaxias enanas o la de litio en ciertas estrellas de nuestra galaxia. Mayores conocimientos sobre el problema de la naturaleza de la materia negra, la evolución de las galaxias, sus agrupaciones en cúmulos o el estudio de la temperatura del fondo de microondas también podrían ayudar para alcanzar respuestas concretas sobre aspectos tan fundamentales como la forma, destino, edad y características del Universo.

TECNOLOGÍA. El presupuesto del proyecto Grantecan alcanzará los casi 15.000 millones de pesetas, unos casi 100 millones de euros, y actualmente está siendo financiado por España (Oficina de Ciencia y Tecnología de la Presidencia del Gobierno) y la Comunidad Autónoma de Canarias. Previsiblemente, a finales del año 2002 verá su "primera luz" y estará completamente operativo desde el punto de vista científico, a finales del año 2003.

Una de las características llamativas del telescopio es su espejo primario, que tendrá una gran superficie colectora equivalente a un círculo de 10m de diámetro, con una tipología segmentada consistente en 36 espejos individuales hexagonales acoplados entre sí para formar un gran hexágono de 5,67 m de lado. Se tendrá un depósito permanente de 6 espejos hexagonales individuales de repuesto para ser usados en los procesos de limpieza y renovación de sus superficies, con lo que se espera poder conseguir una máxima eficacia operacional, con menos del 2% de tiempo de paradas. La empresa alemana Schott, a finales del enero del 2001, ya entregó los primeros bloques de material para la construcción del espejo primario, a base de Zerodur (un producto patentado, parecido a Ceran con el que se fabrican las cocinas vitrocerámicas) que es una especie de vitrocerámica, muy homogéneo y poco sensible a los cambios de la temperatura. Los controles realizados han obtenido excelentes resultados. La empresa francesa Reosc se ha hecho cargo del material para proceder a la fabricación de las unidades hexagonales. El sistema óptico se completará con un espejo secundario, también casi hexagonal, muy ligero, de algo más de 1 metro de diámetro y con un espejo terciario de vidrio plano elíptico de ejes 1.062,7 y 1.510,9 mm respectivamente. Los sistemas informáticos de control se basan en un conjunto muy eficiente de subsistemas que trabajarán coordinadamente y el edificio del telescopio tendrá una base cilíndrica de hormigón con una cúpula que será una estructura metálica rotatoria de forma esférica con control de temperatura, protección contra el viento, compuertas deslizantes de observación que permitan observaciones cerca del horizonte, etcétera.

Con este gran telescopio en construcción, España se incorpora, por la puerta grande a las instalaciones europeas de la Gran Ciencia, en un campo en el que los astrofísicos españoles están demostrando su gran competencia, como es el caso de uno de los principales investigadores del IAC y participante en el proyecto, el Dr. Rafael Rebolo, quien recientemente recibió el premio "Mejor de La Verdad 1999" de Ciencia e Investigación.