Importante mantener el desarrollo tecnológico para el avance astronómico

La astronomía moderna enfrenta diversos retos hoy día para su desarrollo, afirmó el doctor Joel Sánchez, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, en la conferencia virtual La intimidad de las estrellas. “En el espacio, las misiones son muy caras, hablamos de 10 mil millones de dólares lo que cuesta cada misión,” comentó Sánchez y añadió:

“Las misiones en el espacio sólo tienen una oportunidad, si se cae el cohete con el telescopio se pierde la inversión. No hay mucho mantenimiento que se le pueda dar (a los telescopios), es uno de los problemas actuales del James Webb”, un telescopio espacial cuya construcción fue impulsada por 17 países y que será el sucesor del Hubble.

Otro de los principales retos de la astronomía está derivado de la imposibilidad de aumentar la frecuencia de mantenimiento de cada telescopio, esto provoca que los instrumentos tengan un periódo de vida limitado. “Una vez en órbita, el James Webb no podrá recibir mantenimiento”, puntualizó.

“Las condiciones de operación son extremas. No se pueden cargar instrumentos infinitos en telescopios espaciales, es imposible”, elaboró el investigador. A pesar de los retos a los que se enfrentan las misiones espaciales, estas son necesarias porque los telescopios terrestres se ven afectadas sus mediciones por otro tipo de factores.

“Una de las limitaciones en Tierra es la gravedad, si construimos telescopios cada vez más grandes, la gravedad tiende a deformar la superficie de los telescopios. Esto genera aberraciones ópticas que después se transmiten en una mala imagen de las estrellas que podemos tener.”

“La atmósfera es muy importante para la Tierra y la vida en general, pero cuando hacemos astronomía nos complica bastante las observaciones porque genera un montón de aberraciones en las imágenes que nosotros grabamos con los instrumentos”, mencionó el integrante del Instituto de Astronomía.

Técnicas como la óptica activa, que consiste en una serie de actuadores en la parte trasera de los espejos del telescopio, su presencia compensa las posibles deformaciones que genera la gravedad.

Información, no fotografía

Joel Sánchez afirmó que una de las mejores maneras de comprender cómo funciona la astronomía hoy día consiste en revisar como se obtuvo la imagen de la sombra de un agujero negro supermasivo, ubicado en la galaxia Messier 87 (M87), una galaxia elíptica gigante ubicada en el Cúmulo de Virgo, que se dilvulgó en la mayoría de los medios de información del mundo durante abril del 2019.

El hallazgo se logró gracias a la colaboración internacional en el Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), éste está conformado por una red de ocho radiotelescopios ubicados en distintos puntos del planeta. Cada uno de ellos observó el mismo punto y registraron diversas señales que un grupo de 200 científicos convirtió en la inédita imagen.

Esta técnica es conocida como interferometría, continuó Sánchez, que “está basada en el principio de interferencia de la luz, es lo mismo que ocurriría si nosotros lanzamos dos rocas a un estanque y vemos cómo las ondas de esas rocas chocan entre sí, en algunas partes interfieren de manera constructiva y destructiva.”

“Si nosotros fuéramos capaces de medir cómo interfieren esas ondas en una pantalla de luz, veríamos una serie de franjas que cambian de contraste. De lo brillante a lo oscuro, es justamente este fenómeno el que permite estudiar el tamaño de las estrellas. La diferencia de contraste entre las franjas está asociada a la estructura y el tamaño que tenga un objeto en una orientación dada”, añadió el investigador.

“Se ven una serie de franjas del objeto que estamos estudiando, después procesamos esos datos y a partir de ellos reconstruimos cómo es el objeto en diferentes orientaciones, los tamaños, las asimetrías del objeto y de esta manera reconstruimos las imágenes de lo que estamos observando”.

Astronomía desde casa

Sánchez invitó a los asistentes virtuales de su plática a realizar sus propias observaciones astronómicas con un pequeño experimento casero que ayudará a los interesados a comprender mejor cómo es que funcionan las mediciones hechas mediante interferometría.

“Corten un pedacito de papel aluminio de cinco por cinco centímetros, debe abarcar la parte del ojo. Con un alfiler, y mucho cuidado, hacen dos pequeños agujeros, tratando que se separen por un milímetro. Son agujeros muy pequeños,” precisó el conferencista y sumó lo siguiente:

“Puedes observar cualquier bombilla o fuente de luz con esto, a través de esta pantalla que debe de tener, al menos, dos agujeros, pueden ser más. Verán los patrones de franjas, si hacen sólo dos, verán dos patrones. Líneas en una única dirección en la cual pongas los agujeros. Las franjas se generan de manera perpendicular a la posición de estos.”

“Si ponen más de dos agujeros podrán ver patrones más complejos, algunos se ven como estrellas. Es básicamente la superposición de los patrones de cada agujero que hagan en su papel. Puedes ver las fuentes de luz a diferentes distancias y comparar cómo cambian las franjas. Se darán cuenta que en los objetos más alejados las franjas se ven más finas y se aprecian mejor, los más cercanos se ven más borrosos. Ese es el fenómeno que se utiliza para medir el contraste entre franjas y determinar el tamaño de los objetos que observamos”, concluyó Sánchez.