La Palma inaugura los cuatro telescopios grandes Cherenkov que analizarán los fenómenos más energéticos del Universo

SANTA CRUZ DE LA PALMA, 15 Oct. (EUROPA PRESS) -

La colaboración LST del Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) inaugura este viernes los cuatro grandes telescopios que formarán parte de la futura red de CTAO-Norte, en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, para el estudio de algunos de los fenómenos más extremos y energéticos del Universo.

Los Large-Sized Telescopes (LST) son los telescopios más grandes del futuro Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO). Están diseñados para detectar rayos gamma de muy alta energía, un tipo de radiación extremadamente energética que llega desde los rincones más lejanos y violentos del universo. Con esta capacidad, se pueden estudiar fenómenos cósmicos difíciles de observar con otros instrumentos, según ha detallado este jueves el Instituto de Astrofísica de Canarias en una nota de prensa.

Cada telescopio cuenta con un reflector de 23 metros de diámetro y está equipado con cámaras ultrarrápidas de última generación. Diseñados para detectar los tenues destellos de luz Cherenkov cuando los rayos gamma de muy alta energía interactúan con la atmósfera de la Tierra, los LST son los instrumentos más sensibles del mundo para observar rayos gamma a energías de entre aproximadamente 20 gigaelectrónvoltios (GeV) y varios teraelectrónvoltios (TeV).

Este rango es clave para detectar fuentes extragalácticas a distancias cosmológicas, como núcleos activos de galaxias, así como fuentes galácticas con menor capacidad de aceleración, como los púlsares. Además, su rápida capacidad de respuesta los convierte en herramientas esenciales para estudiar fenómenos transitorios como las explosiones de rayos gamma (gamma-ray bursts) u otros eventos estelares de corta duración.

Esta sensibilidad es crucial para detectar fuentes de rayos gamma distantes y transitorias. Como los rayos gamma de muy alta energía se absorben cada vez más a medida que viajan a través del Universo, el umbral de baja energía de los LST permite a los científicos sondear fuentes a distancias cosmológicas, mirar más atrás en la historia cósmica y observar la brevísima variabilidad de fuentes de rayos gamma en evolución dinámica con mayor precisión estadística.

CARACTERÍSTICAS

El investigador del IAC-CIEMAT y presidente del Comité directivo de la colaboración LST Juan Cortina ha asegurado ante los medios que nunca se había construido una red de telescopios como estos: "Su construcción ha sido un reto humano y tecnológico que la colaboración internacional LST ha superado tras quince años de duro trabajo".

A primera vista, los LST impresionan por su tamaño: alcanzan unos 45 metros de altura, con un espejo de 23 metros de diámetro y un peso cercano a las 100 toneladas. Este gran tamaño no es casual, sino necesario para captar la débil luz Cherenkov generada por los rayos gamma de baja energía al interactuar con la atmósfera terrestre.

Sin embargo, pese a sus dimensiones, los LST están diseñados para ser extremadamente ligeros y ágiles. Su estructura utiliza materiales avanzados como la fibra de carbono reforzada, lo que permite reducir el peso sin comprometer la estabilidad. Esta ligereza es fundamental para que el telescopio pueda reposicionarse rápidamente: es capaz de apuntar a cualquier punto del cielo en menos de 20 segundos, una característica crucial para observar eventos transitorios de corta duración.

El corazón del LST es su gran reflector parabólico de 23 metros de diámetro, con una superficie reflectante de aproximadamente 400 m*. Este espejo recoge la tenue luz Cherenkov producida en la atmósfera y la concentra hacia la cámara del telescopio, a través de la conocida como técnica Cherenkov.

Desde un punto de vista óptico, la elección de una geometría parabólica permite minimizar las aberraciones y mejorar la calidad de la señal recogida. La longitud focal del sistema es de 28 metros, lo que optimiza la resolución angular y la eficiencia en la detección de eventos de baja energía. Dado que estos eventos producen apenas unas decenas de fotones, maximizar la superficie colectora es esencial para su detección.

PARTICIPACIÓN DEL GTC

En declaraciones a los medios minutos antes de la inauguración, el director del Instituto de Astrofísica de Canarias, Valentín Martínez Pillet, se ha mostrado orgulloso de la celebración de un acto "especial" que da la bienvenida a unos telescopios "distintos" que "estudiarán el Universo más energético".

Ha agradecido a las instituciones canarias y a la sociedad de las islas por el "apoyo" mostrado hacia el proyecto, así como a la comunidad científica internacional, presente en el acto a través de delegaciones de once países distintos. También se destaca la presencia del premio Nobel Takaaki Kajita. "Esto indica el apoyo que existe hacia al Observatorio del Roque de los Muchachos, a la isla de La Palma, a la astrofísica que podemos hacer aquí", ha señalado.

Martínez Pillet ha advertido que el Gran Telescopio de Canarias, el más grande del mundo para las observaciones infrarrojas, también va a colaborar "estrechamente" con los grandes telescopios Cherenkov, cuya construcción habrían supuesto un "reto" y que, gracias a sus particularidades ópticas, no precisan de cúpula y cuentan con un movimiento rápido. "Con ello, vamos a poder atender la llamada de otro tipo de Observatorios, que nos avisen de una explosión y debe ser observada con rápidez para poder analizarse", ha detallado.

SOBRE LOS TELESCOPIOS

Si bien los cuatro telescopios Cherenkov pueden trabajar separados, la idea es que operen conjuntamente. Asimismo, al tener cuatro operativos, facilita responder a su principal cometido: distinguir de dónde vienen esas partículas energéticas, es decir, dónde ha ocurrido esa explosión. "Ahora sabemos que las partículas energéticas son fenómenos astrofísicos y lo que hay que hacer es conseguir saber, más o menos, dónde está ese objeto astrofísico, Luego, el Gran Telescopio de Canarias lo observará en otro rango del espectro y puede analizar otras características", ha puntualizado.

Según ha calculado el director del IAC, cada telescopio de los inaugurados este jueves en el Observatorio del Roque de los Muchachos habría contado con una financiación de entre los 25 y 30 millones de euros. Una financiación que hoy se ve materializada en los cuatro telescopios más grandes del Observatorio, y a la que se sumarán nueve más, en construcción, en el Observatorio del Teide (Tenerife).

"Si la explosión es muy energética, no necesitarás un telescopio muy grande. Sin embargo, estos, los de La Palma, nos van a dar aquellas explosiones de energías medias bajas, que, sin embargo, no son tan comunes", ha deslizado Martínez Pillet como curiosidad.

Los LST constituyen uno de los tres tipos de telescopios que integrarán el CTAO y están diseñados para detectar los rayos gamma de menor energía. Para ello, aprovechan un fenómeno que se produce cuando estos rayos llegan a la atmósfera terrestre: generan una tenue luz, conocida como luz Cherenkov. Los grandes espejos de los LST permiten recoger esa señal y convertirla en información sobre los objetos y fenómenos que la han generado.

El primero de los cuatro telescopios, el LST-1, fue inaugurado en 2018 y desde entonces ha estado en fase de puesta a punto y pruebas científicas. Ahora, con la incorporación de los otros tres telescopios, queda completado el subconjunto de LST de CTAO-Norte. En los próximos años, estos telescopios se integrarán con los Medium-Sized Telescopes (MST) previstos para La Palma, que ampliarán las capacidades de la futura red.