En todo el mundo, se están construyendo algunos telescopios verdaderamente innovadores que marcarán el comienzo de una nueva era de la astronomía. Los sitios incluyen la montaña de Mauna Kea en Hawai, Australia, Sudáfrica, el suroeste de China y el desierto de Atacama, una meseta remota en los Andes chilenos. En este ambiente extremadamente seco, se están construyendo múltiples matrices que permitirán a los astrónomos ver más adentro del cosmos y con mayor resolución.
Uno de ellos es el Observatorio Europeo Austral (ESO) Telescopio extremadamente grande (ELT), una matriz de próxima generación que contará con un espejo primario complejo que mide 39 metros (128 pies) de diámetro. En este mismo momento, la construcción está en marcha en la cima de la montaña andina de Cerro Armazones, donde los equipos de construcción están ocupados echando las bases para el telescopio más grande que se haya construido.
La construcción del ELT comenzó en mayo de 2017 y actualmente está programada para finalizar en 2024. En el pasado, el ESO ha indicado que costará alrededor de mil millones de euros ($ 1.12 mil millones) para construir el ELT, según los precios de 2012. Ajustado por inflación, eso equivale a $ 1.23 mil millones en 2018, y aproximadamente $ 1.47 mil millones (suponiendo una tasa de inflación del 3%) para 2024.
Además de las condiciones de gran altitud necesarias para una astronomía efectiva, donde la interferencia atmosférica es baja y no hay contaminación lumínica, el ESO necesitaba un espacio enorme y plano para colocar los cimientos del ELT. Como tal ubicación no existía, el ESO construyó uno al aplanar la cima de la montaña Cerro Armazones en Chile. Como muestra la imagen en la parte superior, el sitio ahora está cubierto por una cadena de cimientos.
La clave de las capacidades de imagen del ELT es su espejo primario alveolar, que está compuesto por 798 espejos hexagonales, cada uno de los cuales mide 1,4 (4,6 pies) de diámetro. Esta estructura tipo mosaico es necesaria, ya que actualmente no es posible construir un solo espejo de 39 metros que sea capaz de producir imágenes de calidad.
A modo de comparación, el Very Large Telescope (VLT) de ESO, el telescopio más grande y avanzado del mundo en la actualidad, se basa en cuatro telescopios unitarios que tienen espejos que miden 8.2 m (27 pies) de diámetro y cuatro telescopios auxiliares móviles con espejos que miden 1.8 m (5,9 pies) de diámetro. Al combinar la luz de estos telescopios (un proceso conocido como interferometría), el VLT puede lograr la resolución de un espejo que mide hasta 200 m (656 pies).
Sin embargo, el ELT de 39 metros tendrá ventajas considerables sobre el VLT, con un área de recolección que es cien veces más grande y la capacidad de recolectar cien veces más luz. Esto permitirá observaciones de objetos mucho más débiles. Además, la apertura del ELT no estará sujeta a ningún espacio (como es el caso de la interferometría) y las imágenes que captura no necesitarán ser procesadas rigurosamente.
En total, el ELT recogerá aproximadamente 200 veces más luz que el telescopio espacial Hubble, lo que lo convierte en el telescopio más potente del espectro óptico e infrarrojo. Con su potente espejo y sus sistemas de óptica adaptativa para corregir las turbulencias atmosféricas, se espera que el ELT pueda obtener imágenes directas de exoplanetas alrededor de planetas distantes, algo que rara vez es posible con los telescopios existentes.
Debido a esto, los objetivos científicos del ELT incluyen imágenes directas de exoplanetas rocosos que orbitan más cerca de sus estrellas, lo que finalmente permitirá a los astrónomos poder caracterizar las atmósferas de los planetas "similares a la Tierra". A este respecto, el ELT será un cambio de juego en la búsqueda de mundos potencialmente habitables más allá de nuestro Sistema Solar.
Además, el ELT podrá medir la aceleración de la expansión del Universo directamente, lo que permitirá a los astrónomos resolver una serie de misterios cosmológicos, como el papel que desempeñó la Energía Oscura en la evolución cósmica. Trabajando hacia atrás, los astrónomos también podrán construir modelos más completos de cómo evolucionó el Universo con el tiempo.
Esto se verá reforzado por el hecho de que el ELT podrá realizar estudios espectroscópicos resueltos espacialmente de cientos de galaxias masivas que se formaron al final de la "Edad Oscura", aproximadamente 1 mil millones de años después del Big Bang. Al hacerlo, el ELT capturará imágenes de las primeras etapas de la formación de galaxias y proporcionará información que hasta ahora solo ha estado disponible para las galaxias cercanas.
Todo esto revelará los procesos físicos detrás de la formación y transformación de galaxias a lo largo de miles de millones de años. También conducirá la transición de nuestros modelos cosmológicos actuales (que son en gran parte fenomenológicos y teóricos) a una comprensión mucho más física de cómo evolucionó el Universo con el tiempo.
En los próximos años, el ELT se unirá a otros telescopios de próxima generación como el Telescopio de treinta metros (TMT), el Telescopio gigante de Magallanes (GMT), el Matriz de kilómetros cuadrados (SKA) y el Telescopio esférico de apertura de quinientos metros (RÁPIDO). Al mismo tiempo, los telescopios espaciales como el Satélite de Encuesta Exoplaneta en tránsito (TESS) y el Telescopio espacial James Webb (JWST) se espera que proporcionen innumerables descubrimientos.
Se acerca una revolución en astronomía, ¡y pronto!
