Lo que el Telescopio de Arecibo significa para todos

Por Alexandra De Castro

Ilustración de Ada Peña.

«El universo es un lugar bastante grande. Si lo habitáramos solo nosotros, sería un terrible desperdicio de espacio».

Carl Sagan

 

Oculto en medio de los grandes bosques kársticos en Arecibo, Puerto Rico, emerge a los ojos de los visitantes, imponente, un radiotelescopio que hasta 2016 fue el más grande del mundo.

Tan formidable su estructura que el agente 007 (Pierce Brosnan) fue enviado a destruir el gigantesco plato de aluminio, que, según la película (Goldeneye, 1995), era una antena para controlar un satélite operado por ex soviéticos para destruir Londres. 

Contrario al argumento de la película, la construcción del majestuoso instrumento, con el que se han hecho grandes descubrimientos astronómicos en los últimos 60 años, fue impulsada por el departamento de defensa de los EE. UU. 

En la escena final de Goldeneye, el telescopio es destruido completamente en una explosión espectacular, ¡no faltaba menos, tratándose de James Bond! 

Vista satelital del observatorio de Arecibo. Crédito: NASA.

Quienes amamos la ciencia no salimos de nuestro estupor de verlo colapsar, ayer primero de diciembre, días después de que la Fundación Nacional [estadounidense] para la Ciencia (NSF) anunciara su desmantelamiento y «demolición controlada». 

Sin duda alguna un duro golpe para la ciencia y para la humanidad. 

 

Un plato gigantesco para escuchar al universo

El telescopio/radar de Arecibo fue concebido en los años 60 por William E. Gordon de la Universidad de Cornell para estudios de la alta atmósfera. En esta región de la atmósfera, llamada ionósfera, los átomos del aire —ionizados por la radiación que viene del espacio exterior—  dispersan las ondas de radio que salen de la Tierra y que los satélites artificiales envían hacia la Tierra. 

Las ondas de radio son luz que no podemos ver. Son muy penetrantes, atraviesan la atmósfera fácilmente y pueden ser detectadas por instrumentos especiales las 24 horas del día. Todos los astros que emiten y reflejan luz, también lo harán en ondas de radio y por eso se pueden usar para la astronomía ofreciéndonos información complementaria a la que obtenemos por otras formas de luz.  

En 1963, el Observatorio para la Astronomía y la Ionosfera de Arecibo estaba listo para comenzar operaciones. Su enorme plato esférico, cuyo diámetro es comparable a la Torre Eiffel acostada, era un espejo de ondas de radio apoyado literalmente sobre un sumidero de roca caliza. A 150 metros sobre el centro colgaba una plataforma triangular móvil sujeta por cables de acero a tres torres de concreto armado. Allí se encontraba el domo Gregoriano con los instrumentos que recibían y enfocaban la luz.  

Arecibo Observatory, Puerto Rico. Vista de cerca del domo Gregoriano y del mecanismo de dirección del haz del radiotelescopio de Arecibo. Foto de Mario Roberto Durán Ortiz.
Vista de cerca del domo Gregoriano y del mecanismo de dirección del haz del radiotelescopio de Arecibo. Foto de Mario Roberto Durán Ortiz.

 

Ciencia y legado de Arecibo 

Después de casi 60 años de operaciones, el ojo de Arecibo presume — con toda razón— de un registro extraordinario de descubrimientos. Podía recibir luz desde los 3 centímetros hasta 6 metros de longitud de onda (10 mil megahertz hasta 50 megahertz de frecuencia).

Espectro de luz. Crédito de la imagen: Wikipedia.

Eso se tradujo en una capacidad de observación que comienza en nuestra propia atmósfera, sale al sistema solar, se extiende a otras regiones de la Vía Láctea y llega hasta rincones muy remotos, a 100 millones de años luz, para detectar quásares y otras galaxias.

A continuación comparto una selección personal de la ciencia y el legado, a manera de grandes éxitos, del telescopio de Arecibo.  

Defensa de la Tierra 

Uno de sus usos actuales más importantes es la búsqueda de asteroides potencialmente peligrosos para la Tierra. Arecibo era, hasta ayer, el radar más grande del mundo, ningún otro telescopio o radar existente es capaz de estimar las dimensiones y trayectoria de asteroides con tanta precisión y anticipación. El programa de caza y caracterización de asteroides es financiado por la NASA y se llama Defensa planetaria.   

 

Mapas de Mercurio y Venus 

Con Arecibo aprendimos, en 1967, que a Mercurio le toma dos meses (59 días) terrestres completar un solo día; antes, los astrónomos estimaban su rotación en 88 días. Y, en 1992, nos permitió descubrir que hay agua congelada en cráteres oscuros de sus polos norte y sur, a pesar de la temperatura infernal en su superficie de 427 C. El hallazgo fue confirmado por la sonda Messenger de NASA en 2012. 

En 1981, Arecibo produjo el primer mapa de radar de la superficie de Venus donde se lograban apreciar cráteres por impacto, fallas geológicas, probable lava volcánica y placas tectónicas en choque. Todas estas estructuras, evidencia de actividad geológica pasada en Venus, las confirmó años después la sonda Magallanes de NASA. 

Púlsares y el descubrimiento de las estrellas de neutrones 

Cuando a una estrella se le acaba su combustible nuclear, colapsa bajo su propio peso por gravedad. Durante la brutal implosión, los átomos pierden su estructura: los electrones se aplastan hacia los protones y todo lo que queda en la estrella son neutrones. Ese objeto resultante es tan denso que puede concentrar la masa de toda una estrella, por ejemplo como el Sol, en el tamaño de Manhattan. 

Hasta las observaciones de Arecibo, se desconocía la existencia de estos objetos: las estrellas de neutrones. 

Muchas estrellas de neutrones se convierten, literalmente, en faros interestelares. En su rotación, emiten «chorros» de radiación que desde la Tierra vemos como pulsos de luz en intervalos regulares de tiempo. De esa característica se desprende su nombre púlsar. En 1968, Richard Lovelace, usando Arecibo, logró hallar el periodo y ubicación del púlsar NP0532 de la nebulosa del Cangrejo

En 1974, Russell A. Hulse y Joseph H. Taylor descubrieron el primer púlsar binario de la historia. El sistema, que consiste de dos púlsares casi tan cercanos uno del otro como la Tierra de la Luna, es un laboratorio perfecto para comprobar las teorías de gravitación en regímenes de gravedad intensa. 

Allí la relatividad general pasó dos pruebas: describió el movimiento del sistema y, por primera vez, se pudo hacer el cálculo de las ondas gravitacionales que debería emitir por su pérdida de energía. Este hallazgo le valió a Hulse y Taylor el Premio Nobel de Física en 1993. 

Imagen de la página de Premio Nobel de Física.

En 1982 se detectó el primer púlsar cuya frecuencia es del orden de los milisegundos, objeto que se convirtió en sensación pues es capaz de dar la hora con la precisión de un reloj atómico.   

 En 2017, Andrew Seymour, University of West Virginia,  descubrió dos púlsares que trabajan medio tiempo, esto es, púlsares cuya luz desaparece por períodos largos de tiempo.

Representación artística de un púlsar. La esfera en el medio es la estrella de neutrones, las curvas indican las líneas del campo magnético y los conos azules que sobresalen son las zonas de emisión. Crédito de la imagen: Roy Smits.

El primer exoplaneta jamás visto 

En 1994, el agudo ojo de Arecibo nos mostró —por primera vez en la historia de la astronomía— la existencia de un planeta extrasolar o exoplaneta, alrededor del púlsar PSR 1257+12 , a 2300 años luz de nosotros. Le pusieron por nombre Poltergeist.

Mensaje de Arecibo.
Mensaje de Arecibo.

Galaxias muy, muy lejanas 

Con Arecibo se descubrió la galaxia ultraluminosa en el infrarrojo, Megamaser Arp 220. Este es un tipo de galaxia llamada «máser» astronómico; esto es, un láser pero que emite luz de microondas. 

2016 fue descubierto el primer Destello Rápido de Ondas de Radio (FRB). Lo único que se sabe de ellos es que tienen duraciones de menos de un segundo y que son extragalácticos; es decir, son señales de objetos que están fuera de la Vía Láctea. Hasta ayer, Arecibo seguía estudiando estos misteriosos fenómenos del universo. 

Un telegrama para los extraterrestres

El Telescopio de Arecibo no solo recibe información, también la puede enviar —porque ¿quién sabe? tal vez alguien nos escuche.

Frank Drake, el famoso científico que propuso la ecuación para calcular el número de civilizaciones inteligentes posibles en el universo, diseñó un mensaje para enviar al espacio exterior con la esperanza de ser encontrado y leído por extraterrestres. 

El mensaje contiene: los números del uno al diez; un dibujo de la molécula de ADN; el número atómico de los cinco elementos que constituyen la molécula de ADN: hidrógeno (1), oxígeno(8), carbono(6), nitrógeno (7) y fósforo (15); un dibujo del sistema solar indicando donde está la Tierra y apuntando a una figura humana; La población mundial para 1974 y un diagrama del telescopio de Arecibo ¡no faltaba más! desde allí se envió el mensaje.  

Nuestro primer telegrama dirigido a extraterrestres, enviado en 1974, viaja a la velocidad de la luz hacia la Galaxia Globular Hércules. 

 

Salvemos Arecibo

Con la desaparición del radiotelescopio la economía de Puerto Rico quedaría afectada en los empleos y el turismo; y «todo el planeta estaría perdiendo en ciencia, astronomía y en educación», como dijo el profesor Abel Méndez en una entrevista para El Tiempo, que continúa: «Necesitamos más telescopios, no menos telescopios, todo tipo y de toda clase». 

Durante la misma entrevista, Santiago Vargas, astrofísico del Observatorio Astronómico Nacional de la UN de Colombia, hizo notar que: 

«La primera imagen de un agujero negro [que se reveló el año pasado] se hizo gracias a los radiotelescopios y eso implica que la ciencia está utilizando estos instrumentos como nunca antes y por eso hacemos el llamado a defender a Arecibo»

Eleanor Arroway (Jodie Foster) buscando vida inteligente extraterrestre desde Arecibo en la película Contacto (1997), basada en el libro de Carl Sagan del mismo nombre.

Más allá de su utilidad como instrumento de observación todavía en uso y con grandes capacidades de descubrir, el Telescopio de Arecibo es un templo.

Aun si algún día llegara a quedar obsoleto, es una obra monumental de acervo histórico y cultural con un significado trascendental para la humanidad; como lo son Stonehenge, la Capilla Sixtina o la Muralla China. 

Valdría la pena repararlo y acondicionarlo así fuese solo para usarlo como museo: como inspiración para los jóvenes y para la educación ciudadana.

No entender ese uso es no entender su legado, es no entender lo que ha significado para la nosotros. Así como invertimos dinero en arreglar Notre Dame después del fuego en 2019, así sería de imprescindible financiar la recuperación de Arecibo.

De permitir la destrucción del Telescopio de Arecibo nuestros líderes mundiales no solo exhibirán su falta de amor y respeto por la ciencia, sino su ignorancia sobre el papel crítico que juega para la civilización. 

Material Complementario

Entrevista completa al profesor Abel Mendez para El Tiempo en Ciencia Viral: 

Referencias

  • Lonsdale, C., Diamond, P.,  Smith, H., and Lonsdale, Carol J. (1994). Compact OH megamaser and probable quasar activity in galaxy in the galaxy Arp 220. Nature 370:117-120. 
  • Rawley,L A., Taylor, J H., Davis, M M., Allan, D W. (1987). Millisecond Pulsar PSR 1937+21: A Highly Stable Clock. Science 238(4828):761-5.
  • Nobel Prize in Physics 1993 press release.
  • Suraiya Farukhi. (2017, January 5). The mystery of part-time pulsars. Retrieved 27 November 2020 from https://phys.org/news/2017-01-mystery-part-time-pulsars.html.
  • The man to contact. (2007, August 7). Astrobiology magazine. Retrieved 27 November 2020 from: https://www.astrobio.net/alien-life/the-man-to-contact/
  • Para ver la lista completa de descubrimientos ir a la página oficial del Observatorio de Arecibo

 

 

 

 

 

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