Al infinito y más allá

Desde la instalación de los primeros telescopios en los 60, el país ha llegado a concentrar casi la mitad de la capacidad mundial para observar el universo. La detección de planetas lejanos y la expansión acelerada del universo son algunos de los hitos científicos alcanzados desde Chile. Una historia de astrónomos, telescopios y premios Nobel.

En un mundo perfecto, los astrónomos José Maza y Mario Hamuy figurarían en los libros de ciencia como los primeros chilenos en obtener un Premio Nobel de Física el año 2011. Porque en un mundo perfecto, la academia sueca habría reconocido que, sin el trabajo pionero de los científicos del proyecto Calán-Tololo, la expansión acelerada del universo no habría sido detectada de la forma en que se hizo. En esa investigación, varias supernovas, estrellas moribundas que emiten mucha luz y que fueron descubiertas por astrónomos de Chile, fueron esenciales como indicadores de distancia de los distintos cuerpos espaciales.

Fue en 2011 que este galardón recayó en los científicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess, como reconocimiento a dicho trabajo que había sido dado a conocer en 1998 y que revolucionó la astronomía moderna, ya que hasta entonces se consideraba que la gravedad debería frenar la expansión del universo, tal y como había señalado Albert Einstein en su teoría de la gravitación convencional. Pero ese año se reveló que pasaba todo lo contrario y que, todavía más, una desconocida fuerza estaba acelerando dicha expansión: la elusiva “materia oscura”.

En la sala adyacente a uno de los telescopios principales del Observatorio Astronómico Nacional -que depende de la U. de Chile y que funciona en la cima del cerro Calán desde los 60-, se puede leer una placa de agradecimiento enviada por el mismísimo Brian Schmidt: “En un mundo perfecto, todos habríamos compartido el premio de manera igualitaria, pero en nuestro mundo imperfecto, haré todo lo que sea necesario para que durante los años venideros el mundo comprenda su contribución fundamental al descubrimiento de la aceleración de la expansión del universo”, escribió el físico de origen australiano a sus colegas chilenos.

Esta es sólo una pequeña muestra de la importancia de los telescopios que operan desde Chile y del aporte de los científicos nacionales al progreso de la física y la astronomía mundial. Otro ejemplo es la reciente explosión en el hallazgo de planetas similares a la Tierra. Antes de 1995 no se conocía ninguno: hoy se han detectado 1.815 planetas fuera del sistema solar. Todos desde Chile y la mayoría de ellos desde el observatorio La Silla, en la IV Región, donde astrónomos como María Teresa Ruiz y Dante Minniti han realizado un trabajo fundamental.

Pero los orígenes de la astronomía nacional se remontan a los comienzos de nuestra patria. La historia dice que en octubre de 1842, cuando yacía moribundo en su exilio en Lima, Bernardo O’Higgins pedía una compensación al presidente Bulnes por bienes que había cedido al ejército, demandando que se destinara parte de esos fondos a la instalación de un observatorio astronómico en el Cerro Santa Lucía. No sería sino hasta 1852 que el sueño de O’Higgins se cumpliría con la inauguración oficial del Observatorio Astronómico Nacional en ese lugar. En 1927 la Universidad de Chile se hizo cargo del lugar y este se traslada al Cerro Calán, pero fue en la década de los 60 que varios sucesos cimentaron el futuro del país como potencia a la vanguardia de la astronomía mundial.

El primer salto significativo fue la creación en 1962 del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, al que se sumaría el observatorio La Silla en 1969, pero sin duda un hito importante para la formación de astrónomos chilenos fue la alianza que esa misma década se estableció con científicos rusos. En esa época, la Academia de Ciencias de la Unión Soviética y el Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile crearon la Estación Astronómica del Cerro El Roble, ubicada 80 kilómetros al norte de Santiago, donde se comenzaron a observar las supernovas por primera vez desde Chile.

“Con ellos aprendimos el negocio. Las primeras supernovas las observamos con el telescopio ruso”, cuenta José Maza, quien en 2013 recibió a una delegación de astrónomos de ese país interesados en reabrir el observatorio, que dejó de funcionar tras el golpe de Estado de 1973. Después de esa visita se comprobó que el telescopio principal está en buen estado y que sólo se requiere adaptar su tecnología con instrumentos más modernos. Algunas funciones que tendrá serán el estudio del sistema solar y la detección de cometas potencialmente peligrosos para la Tierra.

Si se cuentan todos los telescopios que operan en el norte de Chile, el país concentra el 40% de la capacidad astronómica mundial, cifra que se elevará a 70% hacia 2020 gracias a los nuevos megatelescopios que se construirán en lugares como Las Campanas (IV Región) y Cerro Paranal (II Región). “Chile en los últimos años se está convirtiendo en la capital mundial de la astronomía”, dice Dante Minniti, investigador del Centro de Astrofísica CATA y astrónomo de la Universidad Andrés Bello, uno de los “cazadores de planetas” más prolíficos de Chile. Hijo de un astrónomo aficionado, con sus colegas ha logrado identificar a la fecha más de 25 planetas extrasolares y hoy está realizando nada menos que un mapa de la Vía Láctea.

Junto a un grupo de astrónomos, Minniti se dedica a esta labor como parte de su trabajo en el Núcleo Milenio para la Vía Láctea. Hace un par de años consiguieron su primer hito: usando el telescopio Vista (ubicado en Paranal y que permite ver el espectro infrarrojo para revelar aquello que a simple vista no podemos visualizar) crearon un catálogo de 84 millones de estrellas ubicadas en el centro de la galaxia, 10 veces más de las que se habían observado hasta entonces. La noticia dio a la vuelta al mundo acompañada de una fotografía con un detalle único: su resolución era nada menos que nueve mil millones de pixeles. Si se quisiera imprimir, equivaldría a un libro de siete metros de alto por nueve metros de largo.

Hace dos semanas, Minniti nuevamente acaparó titulares en el mundo. Junto a la NASA y un equipo internacional de científicos trabajando con el radiotelescopio ALMA, analizaron las atmósferas de dos cometas del sistema solar. Como se pensaba, el análisis comprobó que las polvorientas atmósferas que envuelven estos cuerpos errantes celestes contienen moléculas orgánicas. Se trata de una respuesta fundamental, ya que los cometas poseen algunos de los materiales más antiguos y puros del sistema solar. De ahí que comprender su composición química única sirva para revelar importantes datos no sólo sobre el nacimiento de la Tierra, sino que también sobre el origen de los compuestos orgánicos que originan la vida. Una de las teorías más difundidas sobre la aparición de la vida en el planeta apunta precisamente a la temprana visita de cometas que impactaron la superficie.

Otra integrante de este selecto grupo de cazadores de planetas es la astrónoma María Teresa Ruiz, Premio Nacional de Ciencias Exactas 1997. No sólo fue la primera en identificar una enana café (hito por el cual recibió el premio), sino que sus estudios han ayudado a confirmar la edad de la Vía Láctea. Ruiz recuerda que aquel año trabajaba con el telescopio de La Silla para estudiar las llamadas “enanas blancas”, estrellas muertas consideradas como una especie de cronómetros cósmicos, ya que al calcular la tasa de enfriamiento se puede determinar su edad. “Encontramos que las más antiguas tenían entre 12 mil y 13 mil millones de años, vale decir, que la Vía Láctea se habría formado poco después del Big Bang (13.500 millones de años, aprox.)”, explica Ruiz.

Pero mientras estudiaba una de estas estrellas, algo no calzaba en las lecturas y no se parecía a nada de lo que había observado durante toda una década de trabajo previo. Intrigada, decidió borrar todo y comenzar de cero nuevamente, pero la extraña lectura se repetía. Resultó que era una enana café, un planeta distinto a todo lo conocido. La principal característica es que son planetas más grandes que Júpiter, pero más pequeños que el Sol, por lo que no poseen el tamaño suficiente para generar reacciones nucleares y llegar a ser una estrella como ocurre con cuerpos celestes más grandes.

“Fue una etapa bien intensa. Pasaba dos a tres semanas observando en los telescopios. Pero haber hallado esta enana café, que bauticé con el nombre mapuche “Kelu”, es el mejor regalo que he recibido junto con mi hijo”, relata la astrónoma. Además, Ruiz fue la primera en identificar una supernova en el acto de explotar y encontró dos nebulosas planetarias en el halo de nuestra galaxia.

Claudio Melo, director científico del Observatorio Europeo Austral (ESO), la organización tras gran parte de los telescopios en el norte de Chile, llegó desde Brasil hace una década para trabajar en los grandes observatorios y asegura que casi no hay hallazgo astronómico reciente que no haya pasado por los telescopios en Chile. “Estar acá haciendo astronomía es como estar en las grandes ligas. Se utilizan distintos tipos de instrumentos y telescopios que trabajan en conjunto para poder conseguir estos hallazgos”, agrega el astrónomo.

Mario Hamuy afirma que haber detectado que el universo se acelera en lugar de frenarse es un claro ejemplo de este trabajo coordinado. Como parte del proyecto Calán-Tololo, entre 1989 y 1993, los astrónomos chilenos descubrieron 32 supernovas distantes que fueron utilizadas como “faros cósmicos”. José Maza explica que las supernovas son “el batatazo final de una estrella moribunda” y que llegan a ser 10 mil millones de veces más luminosas que el Sol. El trabajo de los chilenos permitió calibrarlas de manera perfecta para determinar su distancia y posición, sistema que fue utilizado por Brian Schmidt y sus colegas para seguir observándolas desde el telescopio La Silla.

¿Qué buscaban? Piense que usted lanza un objeto con mucha fuerza. La gravedad y su masa lo van frenando, curvando su trayectoria en forma de arco mientras pierde velocidad antes de caer al suelo. Algo similar debían mostrar las supernovas lejanas, pero Smith descubrió que no decaían, sino todo lo contrario, hallazgo que demostraba la expansión acelerada del universo y que le significó la obtención del Premio Nobel, mismo que reconoció no habría sido posible sin el aporte de los científicos en Chile.

Pero no fue todo. Si la gravedad no frenaba al cosmos como había predicho Einstein, ¿entonces qué aceleraba el universo? La respuesta fue la existencia de una desconocida fuerza que fue bautizada como “materia oscura”, que contrarresta a la gravedad y que se estima constituye el 70% del cosmos. “Ha sido una sorpresa mayúscula que está requiriendo una revisión profunda de la teoría de la gravedad. Averiguar su origen es un desafío fantástico para la física teórica y la astronomía observacional, en el cual Chile está jugando un rol central”, dice Hamuy.

Pero el futuro es todavía más prometedor. Hacia fines de esta década la ESO planea tener en funcionamiento nuevos telescopios gigantes. Uno de ellos, el E-ELT (Telescopio Europeo Extremadamente Grande, en Cerro Armazones, cerca de Paranal), planea convertirse en el mayor telescopio para observar el universo desde la Tierra, al que se sumará el Telescopio Gigante Magallánico, operado por el Consorcio GMT en el Cerro Las Campanas, cuya resolución superará 10 veces la del telescopio espacial Hubble.

Ambos podrán trabajar en el estudio de atmósferas en planetas fuera del sistema solar y encontrar en ellas una de las principales respuestas que inquietan al hombre tanto desde el punto de vista científico como filosófico: si es posible la vida fuera de la Tierra.