La mejor noticia del año

Imagen ESO

Por Hugo Jara Goldenberg

Sin lugar a dudas que la noticia “astronómica” más importante del año 2010 para Chile, fue la decisión de instalar en nuestro territorio, al que será el Observatorio Astronómico más grande del mundo. La Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (ESO) lo construirá en el Cerro Armazones, una montaña de la Cordillera de la Costa, ubicada a 130 km al SE de la ciudad de Antofagasta. Se trata del primero de una nueva generación de telescopios ópticos e infrarrojos terrestres, el cual tendrá un espejo principal de 42 metros. Para hacerse una idea de las dimensiones colosales de este proyecto, basta con señalar que el domo (cúpula principal) tendrá un diámetro de 100 mt. y una altura equivalente a la de un edificio de 25 pisos. El costo total bordeará los mil millones de Euros.

El avance en la tecnología de telescopios ha sido impresionante, y si hace una década producía admiración la puesta en operación del complejo astronómico de Paranal (con cuatro telescopios de 8,2 mt), ahora ha llegado el turno de los telescopios extra grandes, como el que acaba de ser anunciado, y oficialmente bautizado con el nombre de European Extremely Large Telescope E-ELT (Telescopio Europeo Extremadamente Grande).

Con esta decisión comienza a concretarse un proyecto largamente acariciado por la comunidad astronómica europea (e internacional), y cuya construcción y entrada en operaciones permitirá ingresar a una nueva era en el estudio de los cielos, dado los tipos de fenómenos que será posible observar y la cantidad de información que se generará.

Con este telescopio será posible estudiar objetos y fenómenos estelares cuya comprensión constituyen uno de los mayores desafíos de la astronomía y astrofísica del siglo XXI. Por ejemplo se podrán identificar visualmente exoplanetas de tipo terrestre, cuerpos estelares similares a la Tierra, que orbitan alrededor de otras estrellas, en los cuales puede haber surgido y evolucionado la vida, tal como ocurrió aquí, en nuestro planeta. También se podrán estudiar con gran precisión las propiedades del Universo en momentos muy cercanos a su creación (primeras estrellas y galaxias), lo que permitirá poner a prueba los modelos cosmológicos vigentes. Y quizás, si con él se pueda finalmente resolver el misterio de la Materia Oscura y la Energía Oscura, esta última responsable de la expansión acelerada del Universo.

Desde un punto de vista tecnológico, los desafíos son enormes, no solo en lo referido al telescopio (el espejo principal de 42 mt estará conformado por 984 segmentos hexagonales de 1,4 mt de diámetro), sino también a todos los otros avanzados elementos ópticos auxiliares que darán vida a este complejo instrumento, cuya precisión será cientos de veces mayor a todo lo conocido. Con respecto al enorme domo que lo albergará, éste deberá ser diseñado y construido para permitir la operación milimétrica de este “monstruo”, lo que implicará un reto mayor de ingeniería. Según lo planificado, la construcción comenzará el 2011 y estará totalmente operativo a comienzos de la próxima década.

Ventajas para Chile

La elección final no fue fácil. Después de examinar varios lugares especialmente escogidos que, a juzgar por la comisión técnica encargada de la elección del mejor sitio, cumplían con las estrictas condiciones exigidas, solo quedaron dos candidatos: La Palma en las Islas Canarias y Cerro Armazones en Chile. Considerando que España es miembro de ESO, es de imaginar el intenso lobby realizado desde la península ibérica, pero finalmente prevalecieron los criterios técnicos, y se eligió el mejor lugar para su emplazamiento. No en vano el desierto del norte de Chile posee los mejores cielos del mundo para la astronomía de alto nivel. En particular el Cerro Armazones, con una elevación de 3064 mt, tiene como promedio 350 noches despejadas al año y uno de los cielos más secos del planeta, condición necesaria no solo para optimizar las observaciones ópticas, sino también para facilitar el trabajo en el infrarrojo cercano y mediano. Además la ESO consideró como factor importante en la decisión, la existencia en la zona (a solo 20 km de distancia del Cerro Armazones) del Observatorio de Paranal, el otro gran complejo astronómico europeo, lo que generará una interesante sinergia, en las tareas de investigación.

Las implicancias científicas, pero también sociales y económicas, que tendrá la materialización de este magaproyecto son enormes, y es de esperar que como país las sepamos aprovechar. La construcción misma, el desarrollo de nuevas tecnologías, la necesidad de científicos chilenos (que puedan ocupar el 10% del tiempo de observación reservado para ellos) y de ingenieros y técnicos de las más variadas disciplinas constituyen una oportunidad que no se puede desaprovechar. Por todo lo anterior, se entiende por qué ésta fue la mejor noticia (científica) del año para Chile.

Terremotos, la historia se repite

Por Hugo Jara Goldenberg

Como muchos recordarán, el año pasado se cumplieron 200 años del nacimiento de Charles Darwin (1810-1847), el padre de la Teoría de la Evolución, y también 150 años de la publicación de su libro El origen de las especies por medio de la selección natural, en el cual presentó al mundo una idea que transformó para siempre la forma de entender la vida, y a la naturaleza toda.

En el marco de dicha celebración se multiplicaron las conferencias, seminarios y otros eventos para recordar a este preclaro intelectual, unánimemente considerado como uno de los fundadores de los tiempos modernos. También se editaron muchos libros para destacar su figura y su obra. De entre aquellos me quiero referir a uno que tuve la oportunidad de leer recientemente, se trata de Chile en los ojos de Darwin, (Ediciones B, 2009) de la periodista Claudia Urzúa.

Como ya se puede deducir por el título, la autora recrea el paso de Darwin por Chile, en el marco de la expedición británica que, a bordo del bergantín HMS Beagle, exploró en un viaje de cinco años buena parte del mundo. Durante veinte meses la expedición recorrió territorio chileno -a intervalos entre los años 1832 y 1835-, oportunidad en que el sabio inglés visitó y exploró desde el extremo sur hasta el norte del país, registrando estadía en muchas de nuestras ciudades. Aunque claro en aquel entonces Chile todavía no tomaba posesión de lo que ahora es la región de Magallanes y el extremo norte aún era territorio peruano y boliviano.

Como se sabe, fue en este viaje de exploración en donde Darwin reunió la evidencia que le permitió, después de muchos años de estudio y meditación, elaborar una hipótesis que explicaba de manera brillante el fenómeno de la evolución de la vida. Su famosa Teoría de la Evolución tuvo un impacto tal, que sus consecuencias sobrepasaron el ámbito científico y se adentraron en los territorios de la filosofía y la religión, generando un debate que aún hoy se mantiene vivo entre sus defensores y detractores.

Darwin como buen científico era un gran observador, y en su inseparable cuaderno de notas, tomaba registro de todo cuanto ocurría a su alrededor. Nada escapaba a su ojo agudo, y la lectura de aquellos registros (posteriormente publicados como libro) permite conocer de primera fuente no sólo la información referida a los hallazgos científicos, sino también la descripción de la geografía humana de los lugares que visitaba.

Como ya se señaló, durante su extensa estadía el explorador tuvo la oportunidad de recorrer casi todo el país, y es sorprendente reconocer, a través de sus anotaciones que a pesar del tiempo transcurrido (más de 160 años) algunas cosas no han cambiado mucho. Ya entonces el joven naturaliesta se daba cuenta “…del duro y peligroso trabajo de los mineros del norte, de la pobreza y aislamiento de los chilotes y de extrema desigualdad de oportunidades en el campo”.

Sin embargo, hay otra descripción que impresiona más, y es la que se refiere al terremoto que azotó a la zona centro-sur de Chile, el 20 de febrero de 1835 (según los registros conocidos fue muy similar en magnitud al del 27 de febrero de 2010). Cuando ocurrió el remezón -a las 11:30 de la mañana-, Darwin se encontraba en Valdivia donde el fenómeno natural se percibió con gran fuerza, pero al saberse que se había sentido con más intensidad cerca de Concepción, rápidamente la expedición se desplazó hacía la zona de la catástrofe y recaló en Talcahuano casi dos semanas después de ocurrido el sismo. El relato que Darwin hace de lo que observa, y de lo que escucha de los aún asustados lugareños, sorprende por la semejanza con lo que vivimos y sufrimos hace tan poco tiempo.

“….la costa se ve desolada como país en guerra. Hay escombros por todos lados: sillas, mesas, cómodas, techumbres completas, piezas indeterminadas de maderas, el contenido de almacenes…”

“….el tsunami ha dejado apenas un par de paredes en pie en medio de un amasijo de escombros. Los habitantes tuvieron tiempo de correr hacia las colinas, mientras la enorme ola, que avanzaba tranquila derribaba casas y arrancaba árboles de cuajo…”

Una situación similar observa en Concepción, a donde llega el 5 de marzo (viajando a caballo por el actual camino de los carros). Pero además describe otro hecho penoso, que se agrega a la tragedia natural, y que también nosotros vivimos y sufrimos: el pillaje.

“…en la estampida los ladrones hicieron la ganancia del año. Mientras corrían dando alaridos, se procuraban las pertenencias que la gente honrada trataba de salvar”.

En la época en que Darwin presenció los efectos del terremoto no se conocían las causas que los provocan, pero él como buen científico tomó nota detallada de todo cuanto observó con la esperanza de encontrar una explicación racional. Ahora conocemos sus causas y, dado que Chile está ubicado en una de las regiones más sísmicas del planeta, sabemos que de manera inevitable los grandes terremotos se repiten una y otra vez. Y, como ocurre en toda tragedia de proporciones, entendemos que es inevitable que en esas circunstancias se manifiesten con fuerza las grandezas, pero también las miserias de la condición humana.

Finalmente, volviendo al libro de la periodista Claudia Urzúa, no queda más que recomendarlo ya que además de mostrar con gran detalle la estadía de Darwin en Chile, nos permite recordar la tragedia del 27 de febrero, al compararla con el megaterremoto que vivieron nuestros antepasados hace ya más de un siglo y medio

Centenario del primer vuelo en Chile

Por Hugo Jara Goldenberg


El dominio del arte del vuelo significó poder cumplir un sueño largamente acariciado por la especie humana. Desde el momento en que el Hombre fue conciente de sí mismo, sin duda que observó los cielos, y en ellos no sólo encontró un lugar en donde plasmar su espiritualidad, sino que también despertó en su imaginación el afán de imitar el vuelo de las aves. Sin embargo, fue necesario que transcurriera mucho tiempo antes que esta anhelada aspiración se pudiera concretar. Recién el 17 de diciembre de 2003, los hermanos Wright lograron efectuar el primer vuelo controlado de un artefacto más pesado que el aire. Ese día nació la aviación, sin lugar a dudas, uno de los inventos más revolucionarios del siglo XX.

En un viaje por Europa los jóvenes chilenos David Echeverría y Miguel Covarrubias, fueron testigos del fervor popular que provocaba este novel invento y tuvieron la afortunada idea de comprar un aparato biplano marca Voisin, con motor Gnome de 50 HP, con el fin de traerlo a país y presentarlo con motivo del primer centenario de la independencia patria que se celebraría en 1910. El avión fue mostrado con mucho éxito en exhibición estática.

Y es aquí en donde aparecen en escena los hermanos César y Félix Copetta, ciudadanos de origen franco-italiano, quienes alcanzan, con los propietarios de la aeronave, un acuerdo para hacerla volar. Para tal efecto, la nave es preparada para su primer vuelo en el taller mecánico de estos entusiastas émulos de los hermanos Wright.

Para cumplir con el compromiso adquirido, llevan la aeronave a una chacra ubicada en la comuna de Ñuñoa, y después de un cuidadoso preparativo logran hacerla despegar, a los mandos de César Copetta, el día 21 de agosto de 1910. Aquel constituyó el primer vuelo de un avión en Chile y el hecho fue capturado para la posterioridad, por un fotógrafo desconocido en la imagen, ya centenaria, que aparece al inicio del presente artículo.

Para conmemorar este significativo aniversario, las principales instituciones aeronáuticas del país (Fuerza Aérea, Federación Aérea de Chile y Dirección General de Aeronáutica Civil) han organizado actos alusivos. En Santiago habrán vuelos de exhibición de la escuadrilla de alta acrobacia Halcones, en el Museo Nacional Aeronáutico y del Espacio se exhibirá una replica en tamaño real del avión Voisin protagonista de esta recordada aventura, y en las principales de ciudades del país se realizarán vuelos en formación de aeronaves civiles.

A la luz de la historia, resulta Indudable que este hecho contribuyó de manera importante a despertar el entusiasmo de una pléyade de jóvenes chilenos, tanto civiles como militares, que viajaron a Francia (entonces la capital mundial de la aviación) a aprender a dominar el arte del vuelo. Así, personajes como Luis Alberto Acevedo, David Fuentes Sosa, Manuel Avalos Prado, Eduardo Molina y tantos otros, con gran esfuerzo y sacrificios extremos (muchas veces de sus propias vidas) sentaron las bases para el surgimiento y posterior consolidación de nuestra aviación civil, comercial y militar; la cual, con el paso de los años, se ha transformado en un pilar estratégico fundamental para el desarrollo y la defensa del país.

Eclipse de Sol desde Concepción (Chile)

Desafiando al reporte meteorológico que pronosticaba cielos cubiertos, una agradable tarde (con pocas nubes) nos permitió observar en toda su plenitud el eclipse de Sol del 11 de julio pasado, que se extendió por más de 11000 km por sobre el Oceano Pacífico Sur. Aunque desde Concepción el eclipse no fue total (como en la Isla de Pascua, en donde por casí 5 minutos se hizo la noche, en pleno día), de todas maneras se observó magnificamente y llegó a cubrir más del 60% del disco solar.

A continuación se muestran una serie de fotografias captadas desde el Observatorio Antares, utilizando un Telescopio Catadióptrico, marca Celestron, Modelo Celestar 8, de 20 cm de apertura (f/10) provisto de un filtro solar de mylar, y una Cámara CCD Meade "Deep Sky Imager".

Veinte años del Telescopio Espacial Hubble (HST)

En toda disciplina científica hay hitos (determinados por descubrimientos o logros tecnológicos) que definen un “antes” y un “después” en al avance del conocimiento. En la astronomía uno de esos hitos lo constituye, sin lugar a dudas, la entrada en operación del Telescopio Espacial Hubble.

Por Hugo Jara Goldenberg

Ya en un artículo anterior señalaba la gran ventaja que significa observar los cielos desde una posición (en altitud) que esté por sobre la atmósfera. Y es que esta capa de gases, tan necesaria para la vida, resulta ser un estorbo cuando se quieren captar todas las señales (espectro electromagnético completo) que provienen del Espacio. Esto ocurre porque la débil luz de las estrellas es perturbada (refractada) severamente por los gases que conforman la atmósfera y también por las inevitables turbulencias y corrientes de aire presentes en ella.

Aunque se trata de una aspiración muy antigua, es en el año 1946 cuando el físico teórico norteamericano Lyman Spitzer propone formalmente poner en órbita, en torno a la Tierra, a un poderoso telescopio espacial. Poco antes el pionero de los cohetes, el alemán Herman Oberth, había dado a conocer una idea similar. Sin embargo todas estas propuestas no eran más que especulaciones ya que en esa época todavía no existía tecnología para salir al Espacio. Aún debía transcurrir más de una década, antes que la ya extinta URSS lograra poner en órbita el primer satélite artificial de la historia (4 de octubre de 1957), inagurando oficialmente la Era Espacial.

Durante los primeros veinte años de viajes espaciales se efectuaron muchas observaciones estelares desde las naves rusas y norteamericanas (tripuladas o no) que salían de la Tierra, pero en ningún caso se trataba de auténticos telescopios. Simplemente se aprovechaba de instalar en dichas naves, sensores e instrumentos para captar señales en longitudes de onda que no llegaban a la superficie de la Tierra, y cuyo conocimiento es vital para comprender adecuadamente ciertos fenómenos astronómicos.

Es recién a principios de los años 80 (del siglo pasado) cuando la NASA comienza a trabajar en el proyecto de un telescopio tal como aquel largamente soñado por los astrónomos. Se trataba de una empresa ambiciosa y también cara, la ESA (Agencia Espacial Europea) se interesó en participar y se asoció a los norteamericanos, aportando un 15% del capital, a cambio de tiempo de observación. Para su construcción y operación se creó el Instituto “Space Telescope Science” y cuando llegó la hora de bautizarlo se decidió que llevara el nombre del norteamericano Edwin P. Hubble, uno de los más importantes astrónomos del siglo XX.

Originalmente estaba presupuestado que saliera al Espacio durante el año 1987, pero la tragedia del Challenger postergó su despegue por algún tiempo. Finalmente inicio su viaje el día 24 de abril de 1990, a bordo del Trasbordador Discovery (misión STS-31), hace justo hoy veinte años. Fue puesto en órbita alrededor de la Tierra, a una altitud media de 560 km. Se desplaza a 29000 km/h y demora 96 minutos en completar una vuelta alrededor del planeta. Cuando de dan ciertas condiciones, su paso es visible desde la superficie, como un débil punto luminoso que se mueve lentamente sobre el fondo de estrellas.


Más que un simple telescopio

Aunque es conocido como Telescopio Espacial, en realidad se trata de un completo observatorio orbital de forma cilíndrica con una longitud de 13,1 mt, un diámetro de 4,2 mt y una masa total de 11 toneladas. En su interior se aloja un telescopio tipo Cassegrain (espejo primario de 2,4 mt) y diversos artefactos tales como cámaras CCd’s de alta capacidad y una serie de espectrógrafos especializados en diferentes longitudes de onda.

Una característica importante de este proyecto, y que lo diferencia de la mayoría de los muchos telescopios espaciales que le sucederían, es que se diseñó considerando visitas de mantención rutinarias para reparar elementos estropeados, instalar nuevos instrumentos y elevar la órbita del telescopio. Y esta característica resultó fundamental para el éxito de esta misión, ya que al entrar en operación, los científicos que esperaban con expectación su “primera luz”, quedaron decepcionados al constatar que las imágenes captadas eran borrosas. Después de análisis preliminar se determinó que el telescopio tenía una falla óptica (el espejo principal de 2,4 mt de diámetro, acusaba una leve falla en el pulido). Para salvar la situación, y los más de dos mil millones de dólares invertidos en el proyecto, se decidió enviar a una primera misión de mantención que se encargaría de corregir el desperfecto.

Esta primera operación de servicio al Telescopio Espacial Hubble, conocida como SM1, se efectuó diciembre de 1993. En aquella oportunidad los tripulantes del Transbordador Endouver (STS-61) trabajaron arduamente en el reemplazo de una serie de instrumentos y en la instalación de un nuevo juego de paneles solares. Pero lo más importante fue la sustitución de parte del instrumental original por una unidad de óptica correctora (COSTAR) que resolvió el problema del pulido del espejo principal, y permitió que el Hubble pudiera operar de acuerdo a lo planificado originalmente.

Posteriormente se llevaron a cabo tres nuevas misiones de servicio, la SM2 en el febrero de 1997; la SM3A en diciembre de 1999 y la SM3B en marzo de 2002. Con estas visitas fue posible mantener plenamente actualizado y operativo al HST. Sin embargo, el quinto servicio, planificado originalmente para el año 2005 fue cancelado por la Nasa, por recortes de presupuesto. Esta decisión adelantaba el fin del veterano ingenio espacial, pero la presión de la comunidad científica internacional hizo que la agencia espacial reconsidera esta medida, y finalmente autorizó la realización de un último vuelo de servicio.

La SM5 se realizó en mayo de 2009. En aquella oportunidad los tripulantes del transbordador Discovery efectuaron la renovación total del instrumental. Además se cambiaron todos los computadores de abordo. Con esta modernización, se espera que el Hubble continúe en operaciones hasta mediados de la presente década (2014 o 2015).

Y los resultados de esta última modernización no se hicieron esperar, ya que una vez puesto nuevamente en operaciones comenzaron de inmediato los descubrimientos, plasmados en fotografias magníficas que cautivan tanto a los científicos, como al público general. Y es que las espectaculares imágenes de exóticos cuerpos estelares captadas por este ingenio espacial no dejan indiferente a nadie y constituyen las mejores imágenes logradas, hasta ahora, del Universo conocido.

Búsqueda de planetas extrasolares

Cuerpos errantes alrededor de otras estrellas

Por Hugo Jara Goldenberg

La primera versión de este artículo fue publicada en la revista de divulgación astronómica ARGONAVIS (Nº 13)

A diferencia de nosotros, ciudadanos del siglo XXI que vivimos inmersos en un mundo cada vez más tecnificado y artificial, nuestros antepasados llevaban una existencia más simple y en estrecha comunión con la naturaleza, en especial con las estrellas. La contemplación del cosmos era para los pueblos antiguos una actividad importante para su plenitud espiritual y vital para la sobrevivencia.

Después de observar con atención los cielos, pronto se dieron cuenta que el desplazamiento de las estrellas poseía cierta regularidad, manteniendo éstas fijas sus posiciones en la bóveda celeste. Sin embargo, algunos objetos estelares rompían ese esquema y se desplazaban contra el fondo estrellado. Los antiguos griegos identificaron a cinco de estos cuerpos y los llamaron planetas, que quiere decir errantes. Posteriormente fueron bautizados por los romanos con los nombres de Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, y su estudio fue muy importante en el desarrollo de las primeras cosmovisiones.

El avance de la astronomía, y su consolidación definitiva como ciencia a partir del siglo XVI, principalmente gracias al aporte de personajes como Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Galileo Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton, permitió conocer en detalle la morfología del Sistema Solar y la verdadera naturaleza de los cuerpos errantes. En definitiva, nuestra vecindad cósmica estaba conformada por el Sol, rodeado por un séquito de planetas: La Tierra, los cinco vagabundos estelares conocidos desde la antigüedad y aquellos que se fueron revelando en la era del telescopio.

Infinidad de mundos

Cuando posteriormente se descubrió que todas las estrellas que vemos en los cielos son semejantes a nuestro Sol, tomó cuerpo una interrogante que por milenios había embriagado la imaginación de muchos pensadores: ¿Estamos o no solos en el universo? Ya en la antigua Grecia, algunos filósofos se habían planteado esta pregunta y en las postrimerías del renacimiento el intelectual y místico Giordano Bruno (1548-1600), fue llevado a juicio por la Inquisición romana y condenado a morir quemado en la hoguera por sostener, entre otras, ideas tan perturbadoras para su tiempo como que “el espacio y el universo son infinitos; existe una infinidad de mundos análogos al nuestro; y estos innumerables mundos están habitados”.

Durante milenios, la idea de la multiplicidad de planetas en el Universo no fue más que una especulación filosófica, pero a partir del siglo XVII, a la luz del nuevo conocimiento científico, se transformaba en una pregunta perfectamente válida. Si todas las estrellas que vemos en los cielos son similares a nuestro Sol, entonces al igual que éste, también ellas pueden poseer objetos orbitando a su alrededor. Y ya que la vida, tal como la conocemos, sólo puede desarrollarse en los planetas (o eventualmente en los satélites de éstos), quizás en otros lugares del Universo podrían existir mundos como el nuestro, en donde pudo surgir y prosperar la vida.

Difíciles de observar

Por siglos, muchos astrónomos intentaron observar planetas orbitando otras estrellas, sin embargo, la detección de esos hipotéticos cuerpos no resultaba ser una tarea sencilla. Pretender visualizar a un planeta extrasolar (o exoplaneta) directamente, es muy difícil debido a la gran luminosidad de su estrella. Como alguien dijo, es como intentar ver a una luciérnaga revoloteando alrededor de un farol de alumbrado público desde una distancia de varios kilómetros.

Fue necesario esperar a que la tecnología permitiera la construcción de potentes telescopios y que se desarrollaran nuevas técnicas de observación, para obtener los primeros resultados. A fines de los años 80 del siglo pasado, se inició la búsqueda sistemática de estos cuerpos, y en el año 1995 la comunidad científica se estremeció cuando se anunció el descubrimiento del primer planeta extrasolar. El equipo investigador liderado por Michael Mayor y Didier Queloz descubrió e identificó un cuerpo, de naturaleza planetaria, orbitando entorno a la estrella 51 Pegasi.

A partir de este hallazgo, la búsqueda de exoplanetas se ha convertido en una de las actividades más cautivantes de la astronomía moderna y una cantidad creciente de astrónomos se dedican a esta cacería estelar. Al momento de escribir este artículo ya se han descubierto 429 planetas extrasolares, y el número se incrementa rápidamente (ver la cantidad de exoplanetas descubiertos al día de hoy).

Sin embargo, pocos de estos planetas se han podido observar visualmente, y la presencia de la gran mayoría de ellos sólo se ha podido establecer de manera indirecta. Como ya se señaló, la principal dificultad para captarlos (además de su pequeñez y opacidad), la constituye el gran resplandor y encandilamiento que produce su estrella madre. Con el desarrollo de una nueva generación de telescopios, principalmente aquellos que estarán en órbita fuera de la atmósfera terrestre, se cree que será posible observar directamente planetas orbitando otras estrellas. Como un adelanto de aquello, el telescopio espacial Spitzer, ha logrado las primeras imágenes directas de exoplanetas en infrarrojo.

Métodos de detección indirectos

Ante la imposibilidad de identificarlos visualmente desde la Tierra, los astrónomos han debido recurrir a métodos indirectos de observación. Una de estas técnicas consiste en determinar movimientos anómalos en las estrellas, los cuales se pueden explicar debido a la influencia gravitacional que sobre ella ejercen los supuestos planetas. Esta perturbación se hace sentir como un tirón, que provoca en la estrella un movimiento de bamboleo, que visto desde la Tierra se manifiesta como un leve acercamiento y posterior alejamiento, el cual se puede medir como velocidad radial.

El primer exoplaneta fue descubierto mediante esta técnica, y en ese caso se observó que la estrella madre (51 Pegasi) presenta un cambio periódico de color cada 4,2 días, el cual explicado por el fenómeno físico conocido como efecto Doppler, puso en evidencia ese bamboleo cósmico, e indirectamente permitió conocer las características principales del cuerpo que lo provoca, es decir la masa y propiedades de la órbita del planeta extrasolar. La técnica de la velocidad radial es la más utilizada en la actualidad, y con ella se han descubierto la mayoría de los exoplanetas.

Otro método indirecto utilizado es el conocido como de tránsitos, el cual consiste en estudiar el oscurecimiento periódico de la estrella debido a que el planeta, durante su traslación, se ubica por delante de ella (observada desde la Tierra) y le provoca algo de sombra. Esta técnica es más prometedora que la de la velocidad radial, ya que permite conocer más información de los planetas. Al analizar el espectro de la luz de la estrella en las diferentes fases del tránsito es posible incluso, conocer en parte la composición química del exoplaneta. Esta técnica será la más utilizada por la nueva generación de telescopios que se dedicarán a la búsqueda de estos objetos estelares.

Además de las dos técnicas indirectas ya descritas, existen otras tales como la de microlentes gravitatorias y la astrometría de precisión, las que, aunque utilizadas en menos escala, a veces se complementan con las dos más populares y han permitido, después de una década de descubrimientos, ampliar de manera significativa nuestra visión acerca de este tipo de objetos.

Muchos de los exoplanetas identificados hasta ahora pertenecen a sistemas planetarios (con más de un planeta orbitando en torno a una estrella). También se han hallado objetos exóticos, como planetas orbitando alrededor de Estrellas de Neutrones o de Enanas Marrón. Además de cuerpos errantes huérfanos, vagando solitarios en medio de la inmensidad interestelar. Otro descubrimiento interesante es el que muchos planetas orbitan en torno a sistemas estelares múltiples, lo cual significa que desde la superficie de ellos, se verían surcar los cielos a dos o más soles.

Un desafio a las teorías vigentes

Sin embargo, pocos de estos exoplanetas recién descubiertos se parecen a los existentes en nuestro Sistema Solar. La mayoría de ellos son gigantes gaseosos, varias veces más grandes que Júpiter, que orbitan muy cerca de su estrella madre (a menor distancia que Mercurio del Sol), y lo hacen en trayectorias de gran excentricidad. Los pocos planetas de tipo rocoso encontrados son mucho más grandes que la Tierra y orbitan también en condiciones muy distintas a ella.

Esto confirma lo muchas veces ocurre en la ciencia: los nuevos descubrimientos plantean interesantes desafíos a las teorías vigentes. En el caso de los exoplanetas, la naturaleza de éstos ha puesto en entredicho a la explicación aceptada por la comunidad científica para la formación de los sistemas planetarios. La teoría oficial, la cual se ha formulado considerando principalmente el conocimiento alcanzado en el estudio de nuestro Sistema Solar, señala que los gigantes gaseosos (como Júpiter, Saturno Urano y Neptuno) se forman en la parte externa de los sistemas estelares, y en la zona interior se condensan sólo planetas de tipo rocoso (como Mercurio, Venus , la Tierra y Marte). Sin embargo, la gran mayoría de los exoplanetas descubiertos no respetan esta regla, puesto que como ya se señaló se trata de gigantes gaseosos (de tipo Júpiter pero mucho más grandes), que orbitan muy cerca de su estrella. ¿Será que en etapas avanzadas en la vida de las estrellas, los gigantes gaseosos se desplazan desde su ubicación inicial hacia órbitas más internas? Si eso sucediera en nuestro sistema planetario, la Tierra estaría en serio peligro ya que sería arrasada por la intromisión de los gigantes gaseosos, aunque claro eso ocurriría en cientos de millones de años más.

Planetas de tipo terrestre

La siguiente fase en la búsqueda de planetas extrasolares apuntará a encontrar cuerpos similares a los existentes en nuestro Sistema Solar y en espacial aquellos de tipo terrestre, en los cuales puedan existir las condiciones para el surgimiento de la vida. Además de los equipos de astrónomos que trabajan en este tema en los principales observatorios del mundo, ya están en desarrollo una serie de proyectos destinados a poner en el espacio a telescopios especialmente diseñados para participar de esta cacería de planetas.

La agencia espacial francesa tiene operando a la nave COROT (fue lanzada en diciembre del año 2006). Se trata de un telescopio que orbitando a 896 km. de altura, buscará planetas de tipo terrestre mediante la técnica del tránsito, en dos zonas específicas del cielo.

Por su parte la NASA, puso en órbita heliocéntrica (alrededor del Sol) en marzo de 2009 a la nave KEPLER, un telescopio espacial cuya misión será explorar una zona especialmente elegida de nuestra Galaxia. Durante tres años, el telescopio Kepler observará alrededor de 100.000 estrellas parecidas a nuestro Sol, e intentará descubrir en ellas a planetas ubicados en lo que se conoce como zona de habitabilidad (región ubicada a una distancia tal de su estrella, que la temperatura permitiría la existencia de agua líquida). Un planeta rocoso orbitando en dicha zona, podría ser similar a la Tierra.

Pero la búsqueda de exoplanetas desde el Espacio no termina aquí, y ya se encuentran en pleno desarrollo proyectos aún más espectaculares, y que trabajarán en conjunto. Se trata de las misiones DARWIN de la ESA (Agencia espacial europea) y TPF (Terrestrial Planet Finder) de la NASA, que comenzarán a operar a mediados de la próxima década y que no sólo buscarán planetas como el nuestro, sino que dispondrán de la tecnología para detectar evidencia de actividad biológica en sus atmósferas (trazas de oxígeno, dióxido de carbono, metano, agua y otros biomarcadores).

Conclusiones

Como vemos, gran parte del esfuerzo científico y la capacidad tecnológica comprometida con las ciencias del espacio en los inicios del siglo XXI, está orientada a la búsqueda de planetas extrasolares, tanto desde observatorios terrestres como de telescopios operando desde el Espacio.

Sin embargo, es importante destacar que esta búsqueda va más allá de lo exclusivamente científico, y quizá si la motivación de fondo de todo este esfuerzo, sea el poder responder racionalmente a algunas preguntas vitales, que desde la noche de los tiempos han acompañado a la especie humana.

¿Qué es la vida?, ¿cómo se creó?, ¿es la vida un fenómeno frecuente en el cosmos?, o ¿hay seres inteligentes o civilizaciones en otros lugares del universo? son interrogantes que nos demuestran cuan arraigado está, en la esencia de nuestra ser, el deseo de acceder a la comprensión del fenómeno de la Vida, quizá si uno de los más profundos y inescrutables misterios de la naturaleza.

Kepler, Herschel y Planck por fin viajaron al Espacio

Por Hugo Jara Goldenberg

Por mucho tiempo los astrónomos soñaron con la posibilidad de disponer de telescopios operando en el Espacio, esto porque la atmósfera, esa capa de gases que envuelve al planeta (y que permite en definitiva la existencia de la vida), nos impide observar los cielos con la claridad deseada. Ya cuando los científicos lograron descifrar el misterio de la luz, y se dieron cuenta de que solo llega a la superficie de la Tierra, un rango muy estrecho y discontinuo del espectro electromagnético (ya que el resto es filtrado por la atmósfera), quedó claro que nuestro intento por conocer la verdadera naturaleza del Universo estaría seriamente limitada, si es que éramos capaces de instalar instrumentos fuera de la Tierra.

Durante el siglo XX, se comenzaron a enviar, a altitudes sobre los 10 kilómetros, globos aerostáticos y aviones dotados de instrumentos capaces de captar señales (principalmente en infrarrojo e ultravioleta). Sin embargo, se trataba de experimentos muy limitados, tanto por lo primitivo de los instrumentos, como por la escasa altura que alcanzaban las aeronaves, que aunque resultaban impresionantes para el común de los mortales, estaban muy lejos de los 100 kilómetros que marcan el límite del Espacio.

Cuando el 4 de octubre del año 1957 la ex Unión Soviética dio inicio a la carrera espacial, al poner en órbita al Sputnik I, el primer satélite artificial de la historia, no solo se comenzó a concretar el anhelado sueño de viajar hacia las estrellas, sino que también fue posible comenzar a hacer realidad ese sentido anhelo de los astrónomos. Así, en casi todas las naves que se enviaban al Espacio (tripuladas o no) se incluían diversos instrumentos capaces de captar estas esquivas señales provenientes del Cosmos.

Sin embargo, el objetivo final de disponer de auténticos telescopios espaciales, sólo se pudo concretar a partir de los años 80 del siglo pasado. Durante esos años se pusieron en órbita una serie de satélites especialmente preparados para esta tarea. De entre esos artefactos se destaca el telescopio Espacial Hubble (bautizado así en homenaje al famoso astrónomo Edwin Hubble), puesto en operación en el año 1990, y que en dos décadas de uso, ha permitido una mejor comprensión del Universo y captado las mejores fotografías existentes del Cosmos.

Pero al Hubble le han seguido muchos otros ingenios espaciales, destacándose entre ellos tres telescopios que, después de muchas postergaciones, fueron finalmente puestos en operación en el año 2009. Y continuando con la tradición, fueron bautizados con los nombres de grandes científicos del pasado: Johannes Kepler (1571-1630), el famoso astrónomo y matemático alemán que enunció las tres leyes del movimiento de los planetas; Sir William Herschel (1738-1822) astrónomo de origen alemán, el más importante del siglo XVIII, descubridor del planeta Urano y del espectro infrarrojo, y por último Marx Planck (1858-1947), físico alemán considerado uno de los padres de la Mecánica Cúantica. A continuación se hace una breve descripción de cada uno de estos proyectos espaciales.


Telescopio Espacial Kepler

Se trata de un artefacto que orbita alrededor del Sol (comparte órbita con la Tierra), y que tiene como misión identificar planetas extrasolares similares al nuestro. De 4,7 m de alto por 2,7 m de diámetro, y poco más de una tonelada de peso, observará durante tres años y medio una región específica de nuestra galaxia, escrutando 100.000 estrellas cada 30 minutos, intentando detectar pequeñas variaciones en el brillo de éstas, que se puedan explicar por el tránsito de planetas. Según ha señalado la NASA “La misión Kepler es la primera en el mundo con la capacidad de detectar realmente planetas análogos a la Tierra orbitando estrellas similares a nuestro Sol en una zona habitable”

Este proyecto sufrió muchas postergaciones, debido a reducciones en el presupuesto, pero finalmente fue lanzada por el cohete Delta II de la NASA , el 6 de marzo de 2009.



Telescopio Espacial Herschel



Este telescopio, construido por la Agencia Espacial Europea (ESA), fue diseñado para captar la radiación infrarroja procedente del Espacio. Este tipo de radiación, muy abundante, se asocia a objetos cósmicos o fenómenos físicos de baja energía, y en consecuencia de baja temperatura. Para funcionar correctamente este artefacto debe operar alejado de la Tierra y a muy baja temperatura; para lograr estas condiciones, debe instalarse a una distancia de 1,5 millones de km de la Tierra (en el punto de Lagrange L2) y los instrumentos son enfriados con Helio líquido. Con este telescopio se pretende observar sistemas planetarios lejanos o procesos de formación de galaxias que ocurrieron en la infancia del Universo. También se podrán identificar objetos estelares ubicados detrás de nubes de gas y polvo.

Este telescopio, de 9 m de largo y con un espejo principal de 3,5 m de diámetro, tiene un peso de 3,5 toneladas. Fue lanzado en el cohete europeo Ariane 5-G, desde la base de Kourou, ubicada en la Guyana francesa., el 14 de mayo de 2009.


Satélite Planck



Este satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA) fue lanzado en conjunto con el Telescopio Espacial Herschel, el 14 de mayo de 2009, y al igual que aquel está instalado en una órbita heliocentrica (alrededor del Sol) en el punto orbital Lagrange L2 (a 1,5 millones de km de la Tierra). Se trata de una nave de casi dos toneladas de peso, de 4,2 metros de alto por 4,2 de ancho, que aloja en su interior un telescopio de 1,5 m de diámetro, además de otros sensores de frecuencia de alta sensibilidad.

Su misión será estudiar el origen del Universo al rastrear la radiación más antiguas conocida, aquella que constituye el llamado fondo cósmico de microondas, y que corresponde a la radiación fósil del nacimiento del Universo. Los resultados de esta misión, que durará tres años, permitirán perfeccionar el modelo del Big Bang.

Por fin en operación

Los tres proyectos sufrieron muchas postergaciones, pero finalmente entraron en operación en el transcurso del año 2009. Las expectativas que la comunidad científica tiene depositados en ellos son muchas, y los primeros resultados no los ha defraudado.

En enero de 2010, los científicos a cargo de la misión Kepler han anunciado el descubrimiento de 5 nuevos planetas extrasolares, y hay otros 100 candidatos en espera de confirmación. También el telescopio Herschel, mucho antes de lo esperado, ha realizado sus primeros hallazgos. Descubrió moléculas de agua y carbono en remotas regiones de la Espacio, y ha develado galaxias nunca antes observadas.

Así, es de esperar que los hallazgos y descubrimientos continúen, y que estos tres telescopios, construidos con la más avanzada tecnología aeroespacial, nos ayuden a conocer mejor el Universo, y también a saber sobre nuestro origen y nuestro destino cósmico.