Cómo es SKA, la red de radiotelescopios más poderosa del mundo (y cómo trabajará con el ALMA de Chile)

MeerKAT Derechos de autor de la imagen Gallo Images/Getty Images
Image caption MeerKAT, en Sudáfrica, es el precursor de una red de telescopios mundial que abarcará con sus antenas un millón de metros cuadrados.

En el rincón más inhóspito de Sudáfrica, a 600 kilómetros de Ciudad del Cabo, se está construyendo un radiotelescopio que forma parte de un enorme proyecto para explorar lo que ocurre en el espacio a más de 9.000 millones de años luz.

Su nombre es MeerKAT -en honor a las suricatas, los pequeños mamíferos que habitan en esa región- y tiene 64 antenas, pero la idea es que llegue a integrar 3.000.

Y es que este telescopio sudafricano forma parte de un proyecto global. Es el precursor de una red llamada SKA (siglas de su nombre en inglés, Square Kilometre Array, en referencia al kilómetro cuadrado que abarcarán sus antenas, el equivalente a 200 campos de fútbol) que permitirá crear el radiotelescopio más poderoso del mundo.

"Creemos que seremos capaces de observar los lugares más profundos del Universo", le dice a la BBC Naledi Pandor, ministra de Ciencia y Tecnología de Sudáfrica.

"¿Quién sabe lo que podríamos encontrar? ¿Tal vez otro planeta con vida?", añade, mostrando una amplia sonrisa. "Este podría ser el instrumento que nos dé algunas de las respuestas a esas preguntas profundas y oscuras que nos hacemos sobre el Universo".

Se espera que las antenas en suelo africano, en el desierto de Karoo, queden finalizadas en 2020. Será entonces cuando se ponga en marcha la segunda parte del proyecto, con la creación de 250 estaciones repartidas en otros ocho países africanos.

¿Por qué África? Muy sencillo: porque es la mejor manera de aprovechar la poca interferencia radial de transmisiones de celulares y señales de televisión que ofrecen algunos de sus extensos terrenos poco poblados y, en gran parte, desérticos.

Fases más importantes de construcción del SKA

  • 2012-2017: Fase de diseño del SKA1 (primera fase del proyecto)
  • 2018-2023: Construcción del SKA1
  • 2020: Primera ciencia con el SKA1
  • 2023-2030: Construcción del SKA2
  • 2030: Operaciones científicas con el instrumento totalmente completado

Fuente: Skatelescope.org

"La historia muestra que una y otra vez, cuando construimos instrumentos de alto nivel como este, algunos de los descubrimientos clave que logramos a través de él ni siquiera se habían imaginado antes", le dice a la BBC Fernando Camilo, un astrofísico de la Universidad de Columbia, Nueva York, EE.UU., que trabaja en el desarrollo del SKA.

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Image caption El presidente sudafricano Jacob Zuma visitó las instalaciones del SKA junto a la ministra de Ciencia y Tecnología, Naledi Pandor.

"Dentro de 10 años, hablaremos de descubrimientos que hizo el MeerKAT de los que todavía no podemos pensar hoy día", asegura el científico.

En julio de 2016, el radiotelescopio sudafricano publicó su primera imagen. En ella, pese a usar sólo 16 de sus 64 antenas (una cuarta parte de su capacidad), se vio una pequeña región del cielo en la que se creía que había 70 galaxias. La imagen mostró que, en realidad, había 1.300.

"Las imágenes conseguidas con el MeerKAT son mucho mejores de lo que esperábamos. Esto significa que, este telescopio, aún a un cuarto de su capacidad, ya es el más potente de su tipo en el hemisferio sur", declaró entonces Camilo.

A escala global

Mientras tanto, en el otro lado del hemisferio sur, otro grupo de antenas entrarán en conexión desde Australia. Nueva Zelanda, por su parte, participará en lo que respecta a la investigación.

Pero en total hay 10 países -Botswana, Ghana, Kenya, Madagascar, Islas Mauricio, Mozambique, Namibia y Zambia, además de Sudáfrica y Australia- implicados en la creación del SKA a través de la Organización del SKA, coordinada desde Reino Unido, y más de 100 instituciones.

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Image caption 10 países y 100 instituciones participan en este proyecto de escala internacional.

"El SKA no es un solo telescopio, sino un conjunto de telescopios -un array- que se extenderá a lo largo de grandes distancias", se lee en el sitio web del proyecto.

Con todas sus antenas repartidas en distintos lugares del mundo, esta ambiciosa red de radiotelescopios será capaz de lograr cosas nunca vistas hasta ahora. Por ejemplo, detectar la señal de un teléfono móvil en Júpiter.

Por supuesto, también promete ser uno de los sistemas más eficaces para buscar vida alienígena, gracias a una sensibilidad hasta 10.000 veces mayor que la de un telescopio normal, estudiar la formación de galaxias y estrellas e incluso probar la teoría de la gravedad de Albert Einstein.

"Es uno de los grandes proyectos científicos del siglo XXI", dijo Jonathan Amos, corresponsal de ciencia de la BBC.

Para lograr combinar las señales recibidas por antenas en miles de metros cuadrados usará una práctica conocida como interferometría, que permite combinar las ondas de diferentes receptores, una técnica que también utiliza ALMA, el observatorio astronómico más grande del mundo, instalado en el desierto de Atacama, en Chile.

¿Cómo trabajará con ALMA?

"SKA es el complemento natural del interferómetro ALMA", se explica en el sitio web en español del proyecto SKA.

El primero opera con ondas métricas y centimétricas; el segundo, en ondas milimétricas y submilimétricas.

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Image caption El radiotelescopio chileno ALMA será "un complemento natural" de SKA para analizar ondas electromagnéticas en la misma región de la bóveda celeste.

"Entre ambas infraestructuras cubren totalidad del radioespectro observable desde la Tierra", aseguran los científicos. Y eso abarca todas las "carreteras invisibles" que transportan ondas electromagnéticas y que llevan señales para televisión, telefonía e internet, que impactan en nuestra vida cotidiana.

"Al estar ambas infraestructuras (SKA y ALMA) emplazadas ambas en el Hemisferio Sur, pueden observar la misma región de la bóveda celeste", agregan.

Además, el gran campo de visión de SKA posibilitará la localización de galaxias remotas que podrán después ser estudiadas en detalle con ALMA y con el E-ELT, el Telescopio Extremadamente Grande del Observatorio Europeo del Sur, previsto para 2022.

El SKA también hará sinergias con otras estructuras espaciales internacionales, como telescopios espaciales de rayos X (como XMM-Newton y Chandra, o Athena en el futuro) o de telescopios de efecto Cherenkov (como MAGIC y CTA).

Pero este enorme proyecto también plantea algunos retos. Por ejemplo, las enormes cantidades de datos que reciba deberán ser procesadas por una supercomputadora que todavía no existe.

De hecho, se lo considera un proyecto de Big Dataporque trabajará con grandes conjuntos de datos.

"Será el proyecto público que mayor número de datos genere durante su funcionamiento, eclipsando por ejemplo al actual flujo de datos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN)", explican los científicos detrás de su creación en su página web.

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Image caption Los científicos esperan que pueda responder a grandes preguntas sobre el universo.

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