Opinión


"Un radiotelescopio de nueva generación", un artículo de Luis Felipe Rodríguez*

El proyecto del Gran Arreglo de Nueva Generación estará constituído por 256 parábolas metálicas distribuidas en el sur de EUA y el norte de México

El avance de la ciencia ocurre, en buena medida, gracias al diseño y construcción de instrumentos, laboratorios y telescopios cada vez más poderosos. En particular la radioastronomía, el estudio del Universo mediante las ondas de radio que emiten los cuerpos cósmicos, ha tenido un progreso continuado desde que inició en la década de 1930, con las observaciones pioneras del estadounidense Karl Jansky, quien es considerado el padre de la radioastronomía. En su memoria, la unidad que mide la intensidad de las fuentes de radio es llamada el Jansky.

En este momento, el radiotelescopio más poderoso existente es el Arreglo Muy Grande (VLA por sus siglas en inglés), constituido por 27 parábolas metálicas. Estas antenas están distribuidas en un área circular con 30 kilómetros de diámetro, en el estado de Nuevo Mexico, Estados Unidos. Este interferómetro, como se les conoce a estos grupos de parábolas que observan simultáneamente la misma región del cielo, fue inaugurado en 1980 y si bien se mantiene competitivo, las comunidades de varios países, en particular la estadounidense y la mexicana, discuten la construcción de un radiotelescopio de nueva generación que sea mucho más poderoso que el VLA. 

El proyecto que ha surgido es conocido como el Gran Arreglo de Nueva Generación (ngVLA por sus siglas en inglés). Estará constituído por 256 parábolas metálicas distribuidas en el sur de EUA y el norte de México. Estas parábolas estarán distribuidas con separaciones de hasta 1,000 kilómetros. El que las parábolas cubran una extensión mucho mayor que en el caso del VLA permitirá estudiar los detalles de fuentes muy compactas en el cielo, lo cual es ahora imposible. El ngVLA será también mucho más sensitivo que el VLA, permitiendo por primera vez la detección y estudio de fuentes muy remotas que nos traen información de cómo era el Universo joven.

El Gran Arreglo de Nueva Generación tendrá una gran versatilidad que le permitirá atacar una diversidad de problemas astronómicos. Sin embargo, el diseño se ha optimizado para atacar cuatro grandes temas que describimos brevemente.

Obtener imágenes de la región en los discos protoplanetarios donde se forman planetas similares a la Tierra.

En la actualidad se sabe que las estrellas jóvenes están rodeadas de un disco protoplanetario, del cual se irán condensando planetas, como ocurrió en nuestro Sistema Solar. Las regiones internas de los discos protoplanetarios son impenetrablesen longitudes de onda muy cortas, como las que observa el Gran Arreglo Milimétrico de Atacama (ALMA), ubicado en Chile. El ngVLA obtendrá imágenes de estructuras de brechas que indican la formación de nuevos planetas a escalas del sistema solar y determinará el crecimiento de los granos de polvo que inicia con partículas microscópicas y que culmina con la formación de un planeta. 

Estudiar el medio interestelar y la física de la formación estelar en escalas desde nuestra Galaxia hasta el cúmulo de Virgo que está a 65 millones de años-luz.

El ngVLA podrá sintonizar un rango espectral amplísimo, rico en las transiciones de las moléculas más importantes en astroquímica y astrobiología. También podrá detectar los procesos clave de emisión continua (de banda ancha) térmica y no térmica relacionados con la formación de estrellas. El ngVLA realizará imágenes de campo amplio de emisión de línea y continuo de las nubes moleculares que hay en nuestra propia Galaxia y en las galaxias hasta la distancia del Cúmulo de Virgo, que está compuesto por un millar de galaxias.

Hacer un censo del gas molecular frío que alimenta la formación de estrellas desde nuestra galaxia hasta las primeras galaxias que se formaron cuando el Universo era muy joven. 

El ngVLA podrá detectar la emisión de moléculas muy importantes como el monóxido de carbono y el ácido cianhídrico en galaxias muy remotas. Hay un gran interés, pero una carencia de datos, para entender cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias cuando el Universo tenía una centésima de su edad actual. 

Entender la formación y evolución de los agujeros negros de todas las masas en la Era de la Astronomía Multimensajero.

En la actualidad se estudia el Universo no solo con la luz, las ondas de radio y otras radiaciones electromagnéticas sino también con los rayos cósmicos, los neutrinos y las ondas gravitacionales. La comunidad astronómica planea hacer un ataque multimensajero para entender mejor a los agujeros negros, los enigmáticos cuerpos que encarcelan a todo lo que cae en ellos.

En el proyecto del ngVLA participarán los Estados Unidos, Canadá, México, Alemania, Holanda, Japón, Taiwan y Tailandia. En la actualidad ya no es concebible para un solo país emprender la construcción de un gran proyecto y la colaboración internacional será crucial para el ngVLA.

*Miembro de El Colegio Nacional

 

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