Los telescopios de La Palma atraparán las ‘mariposas de luz azul’ más energéticas del universo
En la oscuridad del Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, cuatro flores reflectantes de 23 metros de diámetro apuntan sus pétalos hexagonales hacia el cielo para captar un tipo de luz muy especial: el chisporroteo azul que producen los rayos gamma al golpear cada noche contra la atmósfera.
Los espejos de estos telescopios están capturando la cascada de partículas que producen los fotones más energéticos del universo, procedentes de eventos como el choque de agujeros negros supermasivos o núcleos activos de galaxias. El impacto de los rayos gamma contra los átomos a una altura de unos 10.000 metros genera electrones y positrones que salen despedidos hasta superar la velocidad de la luz en el medio atmosférico, produciendo un destello de luz azul conocido como radiación de Cherenkov.
Estos flashazos azules, inapreciables al ojo humano, duran unos nanosegundos y cuando sus fotones impactan contra el espejo parabólico son dirigidos hacia una cámara capaz de registrar mil millones de fotogramas por segundo. La cascada de radiación se registra en los fotomultiplicadores de la cámara en forma de pequeñas elipses que se van solapando unas sobre otras, como un enjambre de mariposas cósmicas.
“Técnicamente son telescopios ópticos, porque estamos capturando la luz que produce el impacto de los rayos gamma”, asegura Roberta Zanin, directora científica del proyecto. La dificultad está en distinguir estos impactos de los que produce la lluvia constante de rayos cósmicos, 10.000 veces más frecuentes. “Esto es posible gracias a la forma de elipse que la luz Cherenkov deja en la cámara”, explica. “Gracias a esas mariposas que se forman en uno o varios detectores, podemos reconstruir cuál es la energía de los rayos gamma primarios y su dirección”.
Operativos a finales de año
Las cuatro unidades de mayor tamaño de la Red de Telescopios Cherenkov (CTAO) estarán listas a final de año en La Palma. Su construcción va mucho más adelantada que la del conjunto de detectores en el Observatorio Paranal de Chile, que completarán las observaciones del CTAO en el hemisferio sur. De momento está operativo el Telescopio LST-1, que ya ha hecho algunas grandes aportaciones a la astrofísica, como el descubrimiento, en 2023, del núcleo galáctico activo (AGN) más distante jamás detectado. El conjunto superará en tamaño y capacidades a los dos telescopios MAGIC, que cada noche detectan la luz Cherenkov en el Roque, aunque con una tecnología más antigua.
“Esperamos tenerlos todos completados a finales de 2025”, asegura Ramón García López, astrofísico e investigador principal del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). “Eso supone que estén todas las estructuras, todos los espejos y las tres cámaras. A partir de ahí comenzaremos a hacer la puesta a punto a comienzos de 2026”. ¿Por qué se necesita una red de telescopios? Porque la cascada de partículas se proyecta en un área muy grande. “Cuando llega al suelo, el flash Cherenkov tiene unos 240 metros de diámetro”, explica García.
La construcción de los 99 telescopios de este tipo en Paranal y los 13 del Roque (4 grandes y 9 medianos) tendrá un coste total de más de 200 millones de euros, de los que unos 90 millones están dedicados a La Palma. “Hemos aprendido mucho a partir de la experiencia con el LST-1 y la colaboración con los telescopios MAGIC (que conocemos muy bien), pero a partir de enero de 2026 habrá que lidiar con la operación conjunta de los cuatro telescopios, y eso no es nada trivial”, subraya García.
De abajo hacia arriba
La construcción secuencial de los tres telescopios de gran tamaño (LST) hace que, en su estado actual, la instalación parezca una exposición de las diferentes fases de montaje. “Vamos de abajo hacia arriba y los espejos se montan uno por uno con una plataforma elevadora”, explica Patricia Márquez, la ingeniera encargada de coordinar la puesta en marcha de esa tecnología financiada por el Consorcio Europeo de Infraestructuras de Investigación (ERIC).
A sus 41 años, Márquez ha trabajado ya en la construcción de otras infraestructuras clave, como la ampliación del Canal de Panamá y se siente muy orgullosa de aportar su “granito de arena”. “Es un proyecto impresionante”, asegura desde lo alto de la plataforma principal del LST-1, que ofrece una buena panorámica de la construcción.
De noche los espejos se alinean para componer un plato liso de 23 metros de diámetro, capaz de moverse a 80 km/h para explorar una nueva región del cielo
“Cada telescopio se eleva 45 metros y pesa casi 100 toneladas”, explica Márquez. “Cada espejo hexagonal individual tiene una altura 1,70 m y pesa unos 50 kilos”. Por el día están todos desalineados y apuntando al suelo, añade, pero de noche se ajustan para componer un plato liso de 23 metros de diámetro y una superficie reflectante de 400 m2 , capaz de moverse a 80 km/h para explorar una nueva región del cielo.
Esta velocidad es necesaria porque algunos de los fenómenos que producen estas cascadas de radiación, como los estallidos de rayos gamma (GRB), son fenómenos tan breves como energéticos y cuando los satélites de aviso temprano detectan una fuente que se dirige a la Tierra, todos los equipos deben moverse en bloque hacia el lugar de procedencia. “Imagínate un monstruo de 90 toneladas de peso que es capaz de moverse en 20 segundos de cualquier punto del cielo a cualquier punto del cielo”, describe García. “Cuando estén los cuatro operativos, los verás moverse a la vez a esa velocidad de un sitio a otro, créeme que es espectacular”.
Un universo muy violento
Los rayos gamma de alta energía fueron observados por primera vez accidentalmente a finales de la década de 1960, cuando los satélites estadounidenses Vela que vigilaban las detonaciones nucleares atmosféricas de la URSS detectaron una emisión aún más potente desde el espacio exterior. Desde entonces los GRB se han convertido en uno de los fenómenos más enigmáticos del universo, puesto que en algunos estallidos particularmente bien localizados no se han encontrado objetos brillantes en la región de procedencia de los rayos gamma.
“Estamos tratando de entender los eventos más extremos del universo, desde agujeros negros a núcleos activos de galaxias, remanentes de supernovas o estrellas de neutrones”, resume Alba Fernández-Barral, astrofísica y responsable de comunicación de los telescopios CTAO. “Hasta los años 60 teníamos una imagen engañosa de un universo muy tranquilo”, añade García. “Y cuando comenzamos a observar, a partir de los años 70, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma, nos dimos cuenta de que el universo es mucho más violento de lo que esperábamos o de lo que sabíamos en ese momento”.
“La última ventana de la astrofísica”
Para Roberta Zanin, directora científica de todo el CTAO, esta tecnología permitirá avanzar en lo que se conoce como “astronomía multimensajero”, que permite observar los mismos fenómenos cósmicos con señales que van más allá de las ondas electromagnéticas añadiendo las ondas gravitacionales y partículas como los neutrinos. “La idea es juntar todos los aspectos de cada fenómeno en todas las radiaciones, y con los diferentes tipos de mensajeros para entender lo que está pasando”, asegura.
En cuanto estén operativos los cuatro grandes telescopios LST de La Palma, advierte Zenin, su gran ventaja es que pueden captar rayos gamma de más baja energía, lo que significa que corresponden a eventos más distantes. “Un rayo gamma que llega desde distancias cosmológicas ha sido absorbido durante el camino, así que con sensibilidades mayores podemos ver hasta los albores del universo. Esperamos ver cosas que nadie ha visto antes”.
Con sensibilidades mayores podemos ver hasta los albores del universo. Esperamos ver cosas que nadie ha visto antes
“Ahora mismo estamos abriendo la última ventana de la astrofísica”, concluye Ramón García. “Estamos comenzando a observar cosas que no sabíamos que existían. De las más de 200 fuentes de rayos gamma que conocemos, algunas no tienen contrapartidas ópticas. O sea, no sabemos qué son exactamente. Estamos literalmente abriendo la caja de Pandora en el sentido de que esperamos lo que no esperamos. No sabemos lo que hay ahí fuera”.
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