Elaborado por Materia para OpenMind Recomendado por Materia
5
Inicio Radiotelescopios, las orejas del ser humano para escuchar el cosmos
14 enero 2021

Radiotelescopios, las orejas del ser humano para escuchar el cosmos

Tiempo estimado de lectura Tiempo 5 de lectura

En mitad de una pandemia, quizá la noticia no alcanzó toda la resonancia que debía, pero en 2020 vimos derrumbarse de vejez una mítica instalación científica, el gran radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico. Lo hemos visto retratado en el cine y en infinidad de documentales, y ha ilusionado a la humanidad enviando un mensaje a las estrellas para quien quiera y pueda captarlo. Pero como un gran dinosaurio, la inmensa construcción sucumbió a los embates de los años y de la naturaleza. La ciencia cuenta hoy con otras instalaciones alternativas, muchas de ellas más modernas, versátiles y fáciles de mantener que la gran mole de Arecibo, y así los radiotelescopios continúan siendo nuestras orejas para escuchar el ruido íntimo del cosmos.

En 1930 un joven ingeniero de radio llamado Karl Jansky fue asignado por su empresa, Bell Telephone Laboratories, a la tarea de estudiar qué interferencias podían afectar a las comunicaciones telefónicas transatlánticas. Para ello, Jansky construyó una extraña antena con tuberías de latón, montada en las ruedas de un Ford T sobre una plataforma para que pudiese girar. En 1932 Jansky empleaba su aparato para detectar las interferencias de las tormentas, pero también descubría algo más extraño, una señal que parecía proceder del cielo. Sin pretenderlo, el ingeniero había construido el primer radiotelescopio, con el que escuchaba señales de radio del centro de la Vía Láctea.

BBVA-OpenMind-Materia-Radiotelescopios-las orejas del ser humano para escuchar el cosmos-2-Réplica a tamaño real del primer radiotelescopio, construido por Karl Jansky. Ahora en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), en Virginia. Crédito: Astrochemist
Réplica a tamaño real del primer radiotelescopio, construido por Karl Jansky. Ahora en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), en Virginia. Crédito: Astrochemist

En un primer momento, el hallazgo se recibió como una simple curiosidad, pero en 1937 el ingeniero eléctrico y radioaficionado Grote Reber, conocedor de los trabajos de Jansky, construyó en su jardín el primer radiotelescopio parabólico, con un plato de nueve metros. Durante un decenio Reber fue el único radioastrónomo del mundo, hasta que después de la Segunda Guerra Mundial y con el desarrollo del radar los científicos comenzaron a explorar este nuevo campo, identificando numerosas fuentes de radio en el firmamento. 

El primer púlsar y la búsqueda de inteligencia extraterrestre

Todavía en los años 60 muchos investigadores contaban con recursos rudimentarios: en la Universidad de Cambridge el astrónomo Antony Hewish entregaba a cada nuevo estudiante de investigación un kit de herramientas, incluyendo alicates y destornillador, para que los propios científicos pudieran construir a lo largo de dos años el que sería el Interplanetary Scintillation Array, un complejo bosque de postes de madera que sujetaban 190 kilómetros de cable.

Con aquel instrumento artesanal, Hewish, Jocelyn Bell y otros descubrieron en 1968 el primer púlsar, o estrella de neutrones rotatoria. Pero al mismo tiempo, la radioastronomía comenzaba a despegar a lo grande con la construcción de Arecibo en 1963, el mayor plato del mundo con sus 305 metros. También en aquella época arrancaba otro peculiar uso de los radiotelescopios: la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI, por sus siglas en inglés), señales de radio con un posible origen tecnológico. De hecho, Hewish y Bell pensaron inicialmente que la señal que habían detectado era artificial; la llamaron LGM-1, por Little Green Men, hombrecitos verdes.

BBVA-OpenMind-Materia-Radiotelescopios-las orejas del ser humano para escuchar el cosmos-3-La señal del primer púlsar identificado. Crédito: BillthomLa señal del primer púlsar identificado. Crédito: Billthom
La señal del primer púlsar identificado. Crédito: Billthom

Desde entonces, obras de ficción como la película y novela Contact del astrónomo y divulgador Carl Sagan han asociado en la mente del público los radiotelescopios con los proyectos SETI; y en especial, Arecibo, desde donde en 1974 se envió también un mensaje al cúmulo de Hércules M13, a 25.000 años luz de distancia. 

Sin embargo, “los radiotelescopios se construyeron para hacer astronomía, típicamente ninguno de ellos hará SETI, y si lo hacen representará una fracción muy pequeña de su tiempo”, explica a OpenMind el astrofísico Michael Garrett, director del Jodrell Bank Centre for Astrophysics de la Universidad de Manchester. “En los últimos años los proyectos como Breakthrough Listen [una gran iniciativa SETI fundada por el magnate ruso-israelí Yuri Milner] han comprado tiempo en dos radiotelescopios, el GBT [Green Bank Telescope, Virginia Occidental, EEUU] y Parkes [Australia], que han dedicado en torno a la quinta parte de su tiempo a SETI”.

Escuchando el universo

El universo tiene mucho que escuchar sin necesidad de hombrecitos verdes. “La radioastronomía estudia las emisiones naturales de radio generadas por objetos cósmicos como estrellas y galaxias”, resume Garrett. Según cuenta a OpenMind el astrónomo de la Universidad de Cornell James Cordes, que ha trabajado extensamente en Arecibo, “el espacio tiene un aspecto radicalmente diferente en longitudes de onda de radio que en longitudes de onda visible, lo mismo que en infrarrojos, ultravioleta, rayos X y gamma”. Por lo tanto, “para obtener una imagen completa de todos los tipos de objetos del universo necesitamos cubrir todas las longitudes de onda”. En especial, añade Garrett, “una gran ventaja de observar emisiones de radio es que pueden viajar a enormes distancias sin verse afectadas por la absorción del polvo, etc.”. A diferencia de la observación óptica, a los radioastrónomos tampoco les afecta un cielo nublado.

La radioastronomía ha descollado sobre todo en el estudio de ciertos objetos y fenómenos cósmicos, como las Ráfagas Rápidas de Radio (FRB, en inglés), la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB) –una huella fósil del Big Bang– o los púlsares, un campo en el que la contribución de Arecibo ha sido decisiva. “Arecibo ha sido un instrumento científico fantástico, responsable de al menos dos premios Nobel de Física por investigación de púlsares”, subraya Garrett. “Es sumamente triste ver su fin”.

BBVA-OpenMind-Materia-Radiotelescopios-las orejas del ser humano para escuchar el cosmos-4-Arecibo ha sido decisivo en el estudio de los púlsares. Crédito: H. Schweiker/WIYN and NOAO/AURA/NSF
Arecibo ha sido decisivo en el estudio de los púlsares. Crédito: H. Schweiker/WIYN and NOAO/AURA/NSF

Cordes llegó por primera vez a Arecibo en 1972 como un licenciado de 22 años. Durante décadas ha desarrollado allí numerosas investigaciones, entre las que destaca NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves), un proyecto colaborativo destinado a detectar ondas gravitacionales con longitudes de onda de años luz —las captadas por las colaboraciones LIGO y VIRGO miden kilómetros— mediante la observación de púlsares. Según explica Cordes, hasta ahora NANOGrav obtenía un 50% de sus datos de Arecibo, y el resto sobre todo del GBT. Los científicos del proyecto actualmente buscan un reemplazo para la difunta instalación.

El mayor plato del mundo

Una opción es el radiotelescopio chino FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), que en 2016 arrebató a Arecibo el título del mayor plato del mundo con sus 500 metros de diámetro. Hasta ahora solo estaba a disposición de los investigadores chinos, pero recientemente sus responsables anunciaron que desde 2021 aceptarán solicitudes de científicos extranjeros. Sin embargo, FAST no puede suplir por completo a Arecibo, y Cordes teme que haya codazos para utilizarlo: “Dado que FAST es muy potente, hay muchas demandas de tiempo del telescopio, por lo que no es probable que podamos reemplazar todo nuestro programa de observación de Arecibo con FAST”. Garrett es de la misma opinión: “FAST es una alternativa muy buena, aunque falta por ver cómo de fácil será para los astrónomos de todo el mundo tener acceso a él, especialmente a medida que esté plenamente operativo en los próximos años”.

Pero en el fondo y pese a FAST, quizá estas colosales instalaciones vayan quedando relegadas como algo del pasado. Garrett cuestiona si merecería la pena reconstruir otro Arecibo, una idea que cuenta con numerosos partidarios; “un diseño que incorpore un gran número de pequeños platos densamente dispuestos podría tener más sentido”. De hecho, estos grupos de antenas más pequeñas son hoy la opción preferente, e incluso pueden conjugarse diferentes radiotelescopios para convertir la Tierra entera en una gran oreja, como se ha hecho para obtener la primera imagen de un agujero negro. “La ciencia y la tecnología han avanzado mucho desde que se construyó Arecibo hace 60 años”, concluye Garrett. 

Javier Yanes

@yanes68

Comentarios sobre esta publicación

El nombre no debe estar vacío
Escribe un comentario aquí…* (Máximo de 500 palabras)
El comentario no puede estar vacío
*Tu comentario será revisado antes de ser publicado
La comprobación captcha debe estar aprobada