Image: Juan Cortina

Image: Juan Cortina

Ciencia

Juan Cortina

“Los científicos españoles diseñamos una nueva generación de telescopios”

18 septiembre, 2008 02:00

Juan Cortina. Foto: Santi Cogolludo

Aún conmocionado por la muerte del científico alemán Florian Goebel mientras ultimaba los detalles del Magic 2, el equipo del proyecto, cuya inauguración tendría que haber sido mañana, retoma poco a poco su actividad. El telescopio Magic 2, en La Palma, permitirá una nueva visión del universo. Juan Cortina, investigador principal del Instituto de Física de Altas Energías de Barcelona, habla con El Cultural sobre las características de este nuevo telescopio.

El grupo que dirige Juan Cortina (Madrid, 1970) en el Instituto de Altas Energías de Barcelona es uno de los más activos del proyecto Magic. Ha construido piezas esenciales como la cámara del Magic 1, la más sofisticada del telescopio, o parte de la electrónica de procesado de datos del Magic 2. Junto a la Universidad Autónoma de Barcelona y la Complutense de Madrid han levantado el centro de datos en el que se almacenan los cientos de TeraBytes que producen los telescopios.

-¿En qué se diferencia técnicamente el telescopio Magic 2 de su "hermano más pequeño", el Magic 1?
-En realidad, Magic 1 no es su hermano pequeño. Magic 2 es un clon de Magic 1, son prácticamente iguales. Nuestro propósito no es hacer un telescopio mejor, sino combinar los dos telescopios en un único instrumento mucho más sensible de lo que sería cualquiera de los dos por separado. Esto se puede hacer porque con dos telescopios podemos hacer un estudio tridimensional, "estereoscópico", de los rayos gamma.

-¿En qué aspectos el nuevo telescopio desarrollará o mejorará los proyectos del Magic 1?
-Nos permitirá hacer estudios nuevos. La sensibilidad a los rayos gamma es dos veces mejor y eso significa que necesitamos cuatro veces menos tiempo en estudiar una estrella o una galaxia que emitan rayos gamma. Necesitaremos sólo un año para lo que antes necesitábamos cuatro.

-¿Qué se entiende por altas energías?
-Los rayos gamma de alta energía tienen energía en torno a 100 giga-electronvoltios. Un giga-electronvoltio son mil millones de electronvoltios y un electronvoltio es prácticamente la energía que tiene la luz visible, o sea, que hablamos de energías mil millones de veces mayores.

-¿Puede decirse que complementa a los telescopios ópticos?
-Efectivamente, complementa a los telescopios ópticos. Desde hace unos cincuenta años, los astrónomos estamos explorando el cielo no sólo en luz visible (con los telescopios ópticos), sino en ondas de radio, en infrarrojo, ultravioleta, rayos X y últimamente también en rayos gamma. MAGIC ve rayos gamma de alta energía, un tipo de luz para la que no existían telescopios en el mundo hasta hace quince años. Es la última "ventana de observación" que hemos abierto al universo.

Millones de partículas
-¿Cómo llegan a detectar la radiación gamma?
-Cuando un rayo gamma de alta energía entra en la atmósfera de la Tierra, choca con moléculas del aire y produce millones de partículas secundarias como electrones, positrones, etc. Como estas partículas viajan a más velocidad que la luz en la atmósfera (que es menor que la velocidad de la luz en el vacío -¡no rompen la Relatividad Especial!-) emiten un tipo especial de luz que se llama luz de Cherenkov. Es luz azul o ultravioleta, que en principio podríamos ver con nuestros propios ojos, pero es muy débil y dura muy poco, con lo que para verla necesitamos un telescopio con un espejo tan grande como el de Magic. Es un verdadero monstruo de 17 metros de diámetro. En resumen, Magic es esencialmente un telescopio óptico pero lo usamos para mirar los chispazos de luz Cherenkov que producen los rayos gamma.

-¿Puede hablarse de telescopios "ciegos?
-Más bien podemos decir que hay objetos astronómicos que son "mudos" a ciertas energías. Hay estrellas, galaxias u otros objetos que son muy brillantes en ondas de radio, pero extremadamente silenciosos en luz visible. Por mucho que construíamos telescopios ópticos más y más potentes, hasta que no pusimos en marcha el primer radiotelescopio no supimos de su existencia. Lo mismo pasa con los rayos gamma de alta energía. Hay objetos en el cielo que son extremadamente brillantes para Magic, pero son invisibles para telescopios ópticos o radiotelescopios.

-¿El Magic 2 desarrollará o mejorará los proyectos del Magic 1?
-Los mejorará mucho y nos permitirá hacer estudios nuevos. La sensibilidad a los rayos gamma es dos veces mayor y eso significa que necesitamos cuatro veces menos tiempo en estudiar una estrella o una galaxia que emitan rayos gamma. Necesitaremos sólo un año para lo que antes necesitábamos cuatro. Eso abre la posibilidad de apuntar los telescopios Magic a objetos muy débiles que hasta ahora éramos incapaces de descubrir.

-¿Qué campos del conocimiento astronómico podrá abrirse?
-Podemos ahora dedicarnos a investigar, por ejemplo, púlsares: estrellas de neutrones extremadamente densas que giran en torno a sí mismas y emiten pulsos de rayos gamma muchas veces por segundo. Estudiaremos también la forma en el cielo de las nebulosas que dejan las supernovas cuando explotan y que son muy brillantes en rayos gamma. O podemos estudiar los agujeros negros que hay en núcleos activos de galaxia a distancias enormes, de miles de millones de años luz, unas distancias que hasta nos eran inaccesibles. Quizá seamos también lo suficientemente sensibles para descubrir los rayos gamma que produce la misteriosa materia oscura que constituye gran parte de nuestro universo y que hasta ahora nunca se ha observado directamente.

-¿Qué aspecto le gustaría alcanzar o descubrir con este nuevo ingenio?
-Estoy particularmente interesado en los objetos que emiten rayos gamma en nuestra propia galaxia. Algunos de ellos, como los restos de supernova, podrían ser los responsables de los misteriosos rayos cósmicos que conocemos desde hace cien años y aún no hemos sabido explicar y que son las partículas de más alta energía que produce nuestro universo. Con Magic2 podríamos también detectar numerosas binarias de rayos gamma en la Vía Láctea, que están formados por un agujero negro que devora una estrella como la nuestra y expulsa materia al espacio en inmensos chorros que pueden alcanzar tamaños de años-luz.

-¿Cómo se coordinan los trabajos de investigación?
-Estamos muy especializados. Los científicos forman parte de grupos y cada grupo entra en la colaboración con una serie de responsabilidades. Hay varios grupos alemanes que han construido elementos como la montura de los dos telescopios o la cámara de Magic 2. Los italianos han aportado espejos y electrónica. Los suizos se ocupan del sistema que enfoca automáticamente los espejos. Los grupos se reparten también los análisis de los objetos astronómicos. En España hay numerosos grupos que trabajan en el estudio de objetos en nuestra galaxia o en núcleos activos de galaxia.

-¿Considera que España está en primera línea en este tipo de investigaciones?
-Indudablemente. España ha estado presente desde los orígenes del campo, al principio de los noventa, y siempre con instrumentos de primera línea. Magic ya es el telescopio de rayos gamma con el espejo mayor del mundo, pero además los dos telescopios Magic serán los más sensibles del mundo. Los científicos españoles de Magic también están implicados en el diseño de la siguiente generación de telescopios, el sistema CTA, que podría contener cientos de telescopios.

LHC y Magic
-¿Qué opinión le merece la reciente puesta en marcha en Ginebra del Gran Colisionador de Hadrones (LHC)?
-Es probablemente el experimento humano más complejo jamás construido. En el último siglo los físicos han llegado a explicar gran parte del comportamiento de las partículas elementales que componen el Universo con un sola teoría que se llama el Modelo Estándar. Sin embargo existen varias preguntas pendientes tan fundamentales como el origen de la masa. El LHC es un túnel inmenso en el que se aceleran protones a velocidades muy elevadas y se hacen chocar entre sí para investigar las partículas que se producen. Entre los productos secundarios de estos choques, esperamos encontrar nuevas partículas .

-¿Qué tiene que decir a la "toería" de que podría destruir nuestro planeta?
-Lo veo muy improbable. De hecho el universo ya acelera protones de forma natural a energías tan altas como el LHC. Son los rayos cósmicos que estudiamos con Magic y que se generan en restos de supernova. Como los rayos gamma que ve Magic, estos protones colisionan con los protones de nuestra atmósfera. Son colisiones iguales a las que sucederán en el LHC y la Tierra todavía no ha desaparecido.