GTM, único en astronomía a nivel mundial

La Entrevista

Ubicado en el volcán Tliltépetl o Sierra Negra, dentro del Parque Nacional Pico de Orizaba, a 4581 metros sobre el nivel del mar, se erige el Gran Telescopio Milimétrico, el mayor proyecto científico emprendido por México y único a nivel mundial que coloca al país en la vanguardia de la investigación científica.

El GTM es un proyecto binacional, financiado con recursos de México y Estados Unidos encabezado por el Ins-tituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de Massachusetts con una inversión de mil 548.6 millones de pesos.

Del deseo a la materialización GTM.

20 años de trabajo constante.

A finales de la década de los 80’s la infraestructura para realizar observaciones milimétricas resultaba insuficiente para la comunidad de astrónomos y se empezó a gestar la idea de construir un telescopio más grande de lo que hasta ese momento existía pero que por sus características resultaba imposible ser financiado por un único ente. La colaboración entre las comunidades de astrónomos de Estados Unidos y México desembocó en el GTM. En 1994 fue formalizado el proyecto, y en 1997 se inició la construcción del camino de acceso al lugar. En el 2001 comenzó la construcción del telescopio y en el 2006, al finalizar la fase de obra civil, fue inaugurado por el entonces presidente de la república Vicente Fox Quesada.

Lo que hace más de 20 años parecía un proyecto le-jano hoy se ha convertido en uno de los instrumentos más importantes para la ciencia en el mundo. Ha representado para México la posibilidad de desarrollo tecnológico. Centros de investigación y empresas mexicanas desarrollaron nuevas tecnologías para lograr las especificaciones técnicas del telescopio y permitirá en un futuro próximo desarrollar inves-tigación pionera, formar nuevas genera-ciones de científicos y desarrollar tecnologías para beneficio de la sociedad.

No hay otro telescopio en el mundo que pueda hacer esta ciencia

El Dr. David H. Hughes es desde agosto de 2011 director e investigador principal del Gran Telescopio Milimétrico, ha sido investigador del INAOE durante 13 años y tiene una amplia trayectoria de investigación en astronomía milimétrica, formación y evolución de galaxias por lo cual se hizo acreedor al premio SCOPUS en 2010; en entrevista con este suplemento nos comparte sus principales objetivos de investigación, la situación actual deL GTM y la proyección para el siguiente año del futuro Observatorio Nacional del GTM.

Los objetivos principales de investigación del doctor Hughes son mejorar el entendimiento de los procesos físicos en la formación y evolución de estructuras en el universo.

“Todavía hay muchas preguntas sobre qué teorías o modelos son correctos en la formaciónde planetas, estrellas ygalaxias. Durante los últimos 25 años, he trabajado en el desarrollo de nuevas instalaciones e instrumentos experimentales para responder a algunas de estas preguntas”.

Las estrellas jóvenes se forman en nubes moleculares y observaciones de ondas milimétricas con el GTM proporcionan mediciones de temperatura, presión y densidad en el ambiente interestelar que ro-dea a las protoestrellas y que pueden ser comparadas con los modelos actuales de evolución.

Cuando hablamos de la formación del universo nos referimos a la expansión del universo después del Big Bang (hace 13.7 mil millones de años) y a las épocas tempranas de la formación de estrellas y ga-laxias. La radiación fría del Big Bang tiene hoy en día una temperatura de ~3 grados Kelvin (-270°C), produciendo el Fondo Cósmico de Microondas (CMB por sus siglas en inglés). Esta radiación y la emisión fría de galaxias lejanas son una fuerte señal de longitud de ondas milimétricas.

Dado el diámetro de 50 metros del GTM y la calidad del sitio, tendremos una combinación única de resolución y sensibilidad para abordar preguntas fundamentales relacionadas con la formación de estructuras a lo largo de la historia del universo.

El GTM es el telescopio de plato simple diseñado específicamente para realizar observaciones con longitud de onda milimétricas. La combinación del te-lescopio con instrumentación de clase mundial, ha-ce al GTM, una infraestructura astronómica única en su género” refirió el investigador.

La situación actual del GTM

Durante junio y julio de 2011 se realizaron observaciones de demostración con la finalidad de justificar la inversión, hasta el momento, del proyecto. Se observaron varias fuentes astronómicas: galaxias en el universo cercano y galaxias en el universo lejano, y se demostró que todos los sistemas del telescopio funcionaban. Al mismo tiempo, los científicos manifestaron que se requería una mejora en la calidad de la superficie de la antena.

A partir de entonces y durante un año el director del proyecto, un grupo de científicos y técnicos han trabajado en conjunto para resolver estos problemas y lograr la precisión y el desempeño que se requiere del telescopio.

“Eventualmente el GTM tendrá 50 metros de diámetro, actualmente se está usando solamente la parte interior que es de 32 metros. Estos 32 metros tienen 84 segmentos individuales. Se necesita alinear cada segmento con respecto de los otros para crear la forma de una parábola que pueda reflejar la radiación de los objetos astronómicos.

Se requiere de un gran esfuerzo para lograr una parábola perfecta con estos segmentos y con un margen de error en las deformaciones de la superficie de 75 micras”.

Se ha logrado con éxito la precisión necesaria en el primer anillo de segmentos, actualmente se estátrabajando en el segundo; el propósito es terminar el tercer anillo a finales de este año.

Las preguntas que podrá responder el GTM

Este gran telescopio que funciona en frecuencias milimétricas, ofrece la oportunidad de responder preguntas sobre la formación y evolución del universo, a través de una historia de 13.7 mil millones de años, detectar el fondo cósmico, la formación de estrellas durante toda la historia del universo, desde la formación de estrellas en las galaxias más lejanas, hasta las estrellas en formación en las nubes de gas molecular de nuestra galaxia, así como la formación de planetas y su evolución, los cúmulosde galaxias, y todas las estructuras grandes y pequeñas, llegando hasta las dimensiones de granos de polvo.

La primavera de 2013

La demostración científica realizada el verano del año pasado fue interna y duró alrededor de 6 semanas, después de cinco meses de intensa actividad de ingeniería para instalar y realizar pruebas en el resto de la óptica del telescopio y de los instrumentos científicos. Una vez superada la problemática ha-llada en aquella ocasión, se convocará a todos los astrónomos en México y a los socios de la Universidad de Massa-chusetts que tengan interés en usar el GTM. Se espera una colaboración fuer-te entre ambas comunidades para la primera ronda de observaciones. Se hará una convocatoria para recibir las propuestas de investigación con el te-lescopio, pero será necesario identificar los proyectos factibles considerando la sensibilidad de los instrumentos, los tiempos de integración y observación que requieran los investigadores.

“Estamos haciendo la transición entre un proyecto y un observatorio. La diferencia es significativa. El objetivo del proyecto GTM es demostrar el funcionamiento óptimo del telescopio como herramienta científica. El objetivo del observatorio GTM es brindar toda la infraestructura para apoyar a la comunidad científica en el uso del telescopio.

Estamos trabajando en la conformación del GTM como Observatorio Nacional dentro del INAOE; son muchos los beneficios de incluir al GTM dentro de la organización del INAOE porque físicamente estamos en el campus de un instituto de investigación, tenemos acceso a los talleres, laboratorios y un de-partamento de Astrofísica con un equipo de astrónomos con mucho interés que están listos para usar el telescopio”.

El director considera esencial aprovechar la primera oportunidad pa-ra utilizar el telescopio no sólo identificando las mejores ideas en combinación con el desempeño que tenga el GTM en la primavera del próximo año, sino también en la producción de resultados con impactos que se puedan publicar en revistas con ar-bitraje, conferencias, periódicos, televisión y medios de comunicación en general que impacten a la comunidad internacional.

“Yo quiero que astrónomos en el resto del mundo lean los resultados que se obtendrán con el GTM, resultados construidos en México con nuestros socios de la Universidad de Massachusetts, y que noten la importancia de estos resultados en la comprensión de nuestro universo”.

Uno de los objetivos futuros del observatorio es involucrar a la comunidad científica internacional en el uso del GTM. Implementaremos ac-ciones para compartir tiempo de observación de telescopio einformación con otros expertos alrededor del mundo. Esto nos permitirá acceder a nuevos conocimientos y establecer colaboraciones con otros observatorios.

Finalmente necesitamos conseguir los fondos para terminar la construcción de los anillos 4 y 5. Sin embargo, ya con sólo una superficie de 32 me-tros el GTM es un telescopio de clase mundial. Actualmente no hay otro telescopio que cuente con la combinación: tamaño de la superficie, altura del sitio y la calidad de los instrumentos científicos instalados en él. Con 32 metros vamos a hacer ciencia de clase mundial, con 50estamos muy adelante de la competencia” remató.

*deniselucero@gmail.com