La importancia del E-ELT

Ciencia con el E-ELT

Impresión artística del Telescopio Europeo Extremadamente Grande.

Los Telescopios Extremadamente Grandes se consideran mundialmente como una de las mayores prioridades para la astronomía desde la Tierra. Estas modernas herramientas mejorarán enormemente el conocimiento astrofísico, permitiendo estudios detallados de diversos temas, como planetas alrededor de otras estrellas, objetos primitivos y muy lejanos, agujeros negros supermasivos, y la naturaleza y distribución de la materia oscura y la energía oscura que dominan el Universo.

Desde fines de 2005, ESO ha estado trabajando junto con su comunidad de usuarios -astrónomos y astrofísicos- para definir las necesidades que deberá satisfacer el nuevo telescopio gigante para mediados de la siguiente década. Más de 100 astrónomos de toda Europa han estado involucrados durante todo el 2006, ayudando a ESO a producir un concepto original, donde el rendimiento, costo, cronograma y riesgo fueron evaluados cuidadosamente. Denominado E-ELT (por sus siglas en inglés de European Extremely Large Telescope), el Telescopio Europeo Extremadamente Grande contará con un espejo primario segmentado de 42 metros de diámetro, capaz de ofrecer una calidad de imagen sorprendente, gracias a un corrector interno de óptica adaptativa y un conjunto de poderosos instrumentos especializados que serán soportados por grandes plataformas laterales.

Casos científicos para el E-ELT

Impresión artísitica del sistema planetario alrededor de la
estrella enana roja Gliese 581. Con un radio sólo 50% más
grande que el de nuestra Tierra, el planeta Gliese 581c (en
la foto) está situado en la llamada zona habitable de su
estrella madre, es decir, donde puede existir agua líquida.

La comunidad de ESO -bajo el programa OPTICON FP6, apoyado por la Comisión Europea- trabajó inicialmente en los casos científicos para un ELT de 50-100 metros de diámetro. Actualmente, el Grupo Científico de Trabajo ESO-OPTICON (co-presidentes I. Hook, de la Universidad de Oxford, y M. Franx, de la Universidad de Leiden) está avanzando y concentrando los esfuerzos en el aún ambicioso rango de 30-50 metros de diámetro. Concretamente, tres áreas están siendo investigadas en profundidad:

1. Búsqueda y caracterización de exoplanetas y sistemas proto-planetarios;
2. Formación y evolución de la estructura a gran escala de nuestro Universo, desde las primeras emisiones de luz hasta nuestros días;
3. Estudio de las fronteras de la física (gravedad intensa, variaciones de las constantes fundamentales, estructura del espacio-tiempo, etc.)

El primer punto significa que el E-ELT será capaz de detectar directamente un planeta como un punto de luz débil y revelar sus propiedades globales (si posee rocas u océanos) a través de un espectro de baja resolución.

Apasionantes temas de investigación

Imagen de la galaxia más distante conocida,
obtenida por el telescopio Subaru.

El descubrimiento y caracterización de planetas y de sistemas proto-planetarios alrededor de estrellas cercanas progresará enormemente con los ELTs, quizás incluso hasta lograr la difícil hazaña de encontrar y estudiar planetas como la Tierra situados en la zona habitable de su estrella madre.

Las galaxias lejanas aparecerán como si estuvieran en nuestro patio trasero. En conexión con ALMA, el Gran Conjunto de Radiotelescopios de Atacama actualmente en construcción y que explorará las regiones más oscuras del Universo, los ELTs aportarán una visión imparcial de la historia de la formación estelar desde los comienzos del Universo. Los cúmulos distantes de galaxias también proporcionarán información crucial para entender el origen y la historia temprana de nuestro Universo.

Los ELTs permitirán además mirar hacia el pasado y estudiar las galaxias más jóvenes, nacidas apenas 500 millones de años después del origen del tiempo y el espacio. Esta capacidad es superior a la del telescopio Subaru, que ha obtenido la imagen de la galaxia más distante conocida, cuando el Universo tenía sólo 780 millones de años.

También detectarán lo que probablemente corresponda a las primeras luces del Universo, cuando estrellas ultra-masivas compuestas de gas primordial (sin presencia aún de metales pesados) colapsaron en gigantescas explosiones hipernova.

Esta imagen compuesta ilustra cómo la luz de un quásar
muy distante se puede utilizar para sondear los bordes
exteriores de galaxias distantes y el propio medio
intergaláctico a lo largo del campo visual hacia nosotros.
La enorme potencia recolectora de luz de un ELT permitirá
mediciones de longitud de onda extremadamente precisas.

El Universo es el mayor laboratorio para experimentar y expandir las fronteras de la física: hasta ahora los agujeros negros, la materia oscura y la energía oscura sólo han sido identificados y estudiados gracias a observaciones astronómicas. El enorme poder colector de fotones de los ELTs hará posible detectar velocidades radiales en nubes intergalácticas de gas iluminadas por quásares distantes con una presición insuperable (de pocos cm/s por más de 20 años), permitiendo "ver" directamente la aceleración cósmica del Universo. Observaciones similares también pondrán a prueba eventuales variaciones de las constantes físicas fundamentales y su relación con la posible presencia de otras dimensiones en el Universo.

Fuente