Ojo del cíclope: el Gran Telescopio Canarias

Encaramado en la dorsal de una sierra que se eleva 2400 metros sobre el terreno circundante, el Gran Telescopio Canarias destaca entre los otros domos del Observatorio del Roque de los Muchachos como un hongo gigante en un campo de champiñones con su cúpula plateada que espejea al sol de la isla española de La Palma, en el archipiélago de las Canarias.

La estructura, alta como una catedral, pero más espaciosa, alberga uno de los telescopios más grandes del mundo. El ojo ciclópeo del Gran Telescopio Canarias es un espejo de 10.4 metros de diámetro, dividido como un mosaico en 36 segmentos hexagonales de 470 kilos cada uno. Están hechos de Zerodur, cerámica vitrificada que resiste sin deformarse apreciablemente los cambios de temperatura. Sus superficies han sido aluminizadas y pulidas hasta un límite de error de 15 nanómetros, lo que significa que se desvían de la forma planeada en menos de un tresmilésimo del diámetro de un cabello. Construir el telescopio y el edificio les ha llevado nueve años –sin contar planeación y diseño—a los científicos y técnicos de cuatro instituciones: el Instituto de Astrofísica de Canarias (del Ministerio de Ciencia e Innovación de España), la Universidad de Florida, el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, de México, y el Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México.

De la luz de los objetos celestes que llega a la Tierra se puede extraer mucha información. Pero esa información se enreda y se hace difícil de leer cuando la luz atraviesa la atmósfera del planeta: las nubes, las corrientes y los continuos cambios de temperatura que agitan las capas de aire llenan de borrones las interesantes historias que vienen escritas en esa luz. Por eso los telescopios terrestres se construyen en tierras altas y sitios de buen clima, donde la turbulencia atmosférica es mínima. Las cimas áridas de los volcanes y calderas de las islas Canarias son una de las mejores ubicaciones del mundo para la astronomía. El texto llega a tierra con menos erratas y en una plana menos arrugada.

Pero arrugas sigue teniendo. Para corregirlas, los instrumentos del Gran Telescopio Canarias se equiparán con un sistema de óptica adaptativa. Una computadora analiza la imagen una estrella de referencia elegida entre las que se vean en el campo de observación. A partir de este análisis, la computadora calcula correcciones 700 veces por segundo y las transmite a un sistema de pistones, llamados actuadores, que aplican presión en distintos puntos de los espejos para deformarlos ligeramente, como un plano de agua erizado por el viento. La óptica adaptativa suprime las distorsiones de la atmósfera. Hoy en día, los telescopios terrestres equipados con esta tecnología novedosa no les piden nada a los telescopios espaciales, e incluso llegan a superarlos en algunas tareas.

Si el espejo primario del telescopio es como la pupila del ojo del cíclope –un verdadero abismo abierto a la luz del cosmos— los instrumentos de observación son la retina que capta la luz y la analiza para extraerle la información que se desee. El primer instrumento del Gran Telescopio Canarias es un aparato analizador de luz llamado OSIRIS, que desarrollaron en conjunto el Instituto de Astrofísica de Canarias y el Instituto de Astronomía de la UNAM. Con OSIRIS se puede leer en la luz datos como la composición química del objeto que la emitió, la distancia a la que éste se encuentra y la velocidad con la que se acerca o se aleja de la Tierra. Con estas capacidades, el tiempo de observación del Gran Telescopio Canarias –asignado a diversos grupos de investigación que sometieron propuestas para aprobación de un comité especial— estará dedicado a observar estrellas formándose entre la bruma de inmensas nubes de gas en otras galaxias, buscar planetas girando alrededor de otras estrellas de nuestra propia galaxia –sobre todo planetas parecidos al nuestro— analizar sus atmósferas para ver si pueden albergar vida, caracterizar esa misteriosa sustancia llamada materia oscura que moldea las galaxias y quizá la estructura misma del cosmos, y a explorar las regiones más remotas que se pueden ver con un telescopio terrestre, que son también las más antiguas, para reconstruir mejor la historia de la formación del universo.

Si quieres usar el GTC, tienes que ser de una institución española, mexicana, o de la Universidad de Florida. Luego tienes que presentar un proyecto de observación que diga qué quieres observar y para qué, así como instrucciones precisas para hacer la observación necesaria (que incluyan las condiciones en las que conviene llevarla a cabo). Un comité evalúa tu proyecto. Si lo acepta, se te asigna tiempo de telescopio, aunque no en fechas fijas: tu observación se va haciendo según se vayan presentando las condiciones adecuadas tanto de estado del tiempo, como de gestión del telescopio. Puedes viajar a Canarias para hacer tu observación. El GTC, como todo observatorio, tiene instalaciones para albergar investigadores --una especie de hotel astronómico. O bien, puedes dejar que los técnicos del observatorio hagan tu observación. Los datos se guardan en el servidor del GTC y los puedes usar exclusivamente durante cierto tiempo, al cabo del cual los datos pasan al dominio público. Eso sí: cuando publiques tu investigación, no debes olvidar dar crédito. Se recomienda que, en una nota, pongas "esta investigación se llevó a cabo con datos obtenidos por medio del Gran Telescopio Canarias".

Hace 400 años, en 1609, Galileo Galilei oyó hablar por primera vez de un aparato que se vendía en las ferias y mercados de Holanda. Era un tubo metálico con lentes en los extremos que servía para ver cercanas las cosas lejanas. Sin tener uno a mano, Galileo se puso a reflexionar y a hacer pruebas. Al cabo del tiempo construyó su propio anteojo, como se llamaba entonces el aparato. Luego lo fue perfeccionando y a principios de 1610 lo dirigió al cielo. Con esto, el telescopio dejó de ser un juguete con posibles aplicaciones militares y se convirtió en instrumento para la investigación científica. El Año Internacional de la Astronomía, que estamos celebrando en 2009, conmemora este acontecimiento.

Lo que vio Galileo en el cielo nocturno podría ser motivo de otra historia. La que contaremos hoy es la del más reciente heredero del instrumento de observación astronómica más avanzado del siglo XVII: el más avanzado de hoy, que se inauguró esta mañana con la presencia de los reyes de España, de representantes de la comunidad astronómica internacional, de los directores de las instituciones participantes, y en particular del rector, José Narro Robles, y del director del Instituto de Astronomía de la UNAM, José Franco. No me puedo imaginar mejor manera de celebrar el Año Internacional de la Astronomía y los 400 años de la introducción del telescopio como herramienta para el conocimiento.