Un nuevo observatorio en Chile, el más alto del mundo, pretende revelar los orígenes de planetas, galaxias y más

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Observatorio de la Universidad Atakama de Tokio (TAO) en el pico Cerro Chajnantor. Crédito: Proyecto TAO 2024

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Observatorio de la Universidad Atakama de Tokio (TAO) en el pico Cerro Chajnantor. Crédito: Proyecto TAO 2024

¿Cómo se forman los planetas? ¿Cómo evolucionan las galaxias? Al final, ¿cómo empezó el universo mismo? El 30 de abril de 2024 se inaugurará un observatorio astronómico único, que los investigadores esperan que revele algunos de los mayores misterios.

Con 5.640 metros, el Observatorio de Atacama de la Universidad de Tokio (TAO), construido en la cima de una montaña desértica en el norte de Chile, es el observatorio astronómico más alto del mundo, lo que le confiere capacidades incomparables, pero plantea algunos nuevos desafíos.

Los astrónomos trabajarán más duro que nunca para obtener una mejor visión del universo. Hace cientos de años, algunas de las primeras lentes para telescopios se fabricaron para acercar el cielo a la Tierra. Desde entonces, ha habido telescopios ópticos con espejos del tamaño de edificios, radiotelescopios con antenas que se extienden entre las cimas de las montañas e incluso un telescopio espacial, el Telescopio Espacial James Webb, mucho más allá de la Luna. Ahora, la Universidad de Tokio ha inaugurado otro telescopio pionero.

TAO finalmente está operativa después de 26 años de planificación y construcción. Es oficialmente el observatorio más alto del mundo y ha sido galardonado con un récord mundial Guinness en reconocimiento a este hecho. El radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) está ubicado en el desierto de Atacama en Chile, no lejos de otro destacado observatorio utilizado frecuentemente por astrónomos de instituciones japonesas. Pero ¿por qué la TAO tiene que ser tan alta y qué beneficios y desventajas aporta este factor?

«Busco dilucidar los misterios del universo, como la energía oscura y las primeras estrellas primordiales. Para ello, es necesario ver el cielo de una manera que sólo el Tao puede hacerlo», afirmó el profesor emérito Yuzuru Yoshii, que dirigió el estudio. . Proyecto TAO durante 26 años como investigador principal desde 1998. “Por supuesto, cuenta con ópticas, sensores, electrónica y mecanismos de última generación, pero es la altitud única de 5.640 metros lo que le da a TAO tanta claridad de visión. A esta altitud, hay muy poca humedad en la atmósfera que afecte la visibilidad infrarroja.

“La construcción en Cerro Chajnantor fue increíblemente desafiante, no sólo técnicamente sino también políticamente. Coordiné con los pueblos indígenas para asegurar que sus derechos y opiniones fueran tomados en cuenta, con el gobierno chileno para obtener permiso, con universidades locales para la cooperación técnica, e incluso. «El equipo chileno del Ministerio de Salud está trabajando para garantizar que las personas puedan trabajar a esta altitud de manera segura y, gracias a todos los involucrados, la investigación con la que he estado soñando pronto se hará realidad y no podría estar más feliz.

A 5.640 metros, la cima del Cerro Chajnantor, donde se encuentra Tau, permite al telescopio estar por encima de la mayor parte de la humedad que podría limitar su sensibilidad infrarroja. Crédito: Proyecto TAO 2024

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A 5.640 metros, la cima del Cerro Chajnantor, donde se encuentra Tau, permite al telescopio estar por encima de la mayor parte de la humedad que podría limitar su sensibilidad infrarroja. Crédito: Proyecto TAO 2024

La increíble altura del TAO hace que para los humanos sea difícil y peligroso trabajar allí. El riesgo de sufrir mal de altura es alto, no sólo para los trabajos de construcción, sino incluso para los astrónomos que trabajan allí, especialmente de noche, cuando algunos síntomas empeoran. Entonces la pregunta es: ¿vale la pena todo este esfuerzo y gasto? ¿Qué tipos de investigación proporcionará a la comunidad astronómica y, por tanto, al conocimiento humano?

“Gracias a su altitud y entorno árido, TAO será el único telescopio terrestre del mundo capaz de ver claramente longitudes de onda del infrarrojo medio. Esta región del espectro es muy buena para estudiar los entornos alrededor de las estrellas, incluidas las regiones de formación planetaria. ”, dijo el profesor Takashi Miyata, director del Instituto de Astronomía de Atacama y director de construcción del Observatorio.

“Además, dado que la Universidad de Tokio administra la TAO, nuestros astrónomos tendrán acceso completo a ella durante largos períodos de tiempo, lo cual es esencial para muchos tipos nuevos de investigación astronómica que exploran fenómenos dinámicos que son imposibles de observar con observaciones poco frecuentes desde Joint telescopios El profesor Miyata añadió: “He estado involucrado en TAO durante más de 20 años como astrónomo y ya estoy muy entusiasmado. El verdadero trabajo de realizar observaciones está a punto de comenzar”.

Existe una amplia gama de cuestiones astronómicas a las que TAO puede contribuir, por lo que los investigadores tendrán diferentes usos para sus instrumentos singularmente distinguidos. Algunos investigadores incluso contribuyen a TAO desarrollando herramientas específicas para sus necesidades.

“Nuestro equipo ha desarrollado el espectrómetro multiobjeto infrarrojo simultáneo de campo amplio (SWIMS), un instrumento que puede observar una gran área del cielo y observar dos longitudes de onda de luz al mismo tiempo, lo que nos permitirá recolectarlas de manera eficiente. información sobre una variedad de Masahiro Konishi: «El análisis de los datos de observación de SWIMS proporcionará información sobre la formación de estas galaxias, incluida la evolución de los agujeros negros supermasivos en sus centros».

El profesor Konishi continuó: “Los nuevos telescopios e instrumentos ayudan naturalmente al avance de la astronomía. Espero que la próxima generación de astrónomos utilice el TAO y otros telescopios terrestres y espaciales para hacer descubrimientos inesperados que desafíen nuestra comprensión actual y expliquen lo inexplicable”. .

Dada la relativa disponibilidad del TAO, se espera que más astrónomos jóvenes puedan utilizarlo que con las generaciones anteriores de telescopios. Como telescopio de próxima generación, TAO puede brindar a los investigadores emergentes la oportunidad de expresar sus ideas de maneras que antes no eran posibles.

“Utilizo varios experimentos de laboratorio para comprender mejor la naturaleza química del polvo orgánico en el universo, lo que puede ayudarnos a aprender más sobre la evolución de los materiales, incluidos aquellos que llevaron a la creación de la vida. Mejores observaciones astronómicas reales pueden ayudar. aprendemos más sobre la evolución de los materiales, incluidos aquellos que llevaron a la creación de la vida, dijo el estudiante graduado Riku Seno: «Cuanto más exactamente podamos reproducir lo que vemos a través de nuestros experimentos en la Tierra, puede ser de gran ayuda cuando observemos materia orgánica». polvo en el rango infrarrojo «Medio».

“Aunque en el futuro podré utilizar TAO de forma remota, estaré en el lugar para ayudar a construir nuestro instrumento especializado, el instrumento de imágenes de infrarrojo medio de campo múltiple para mirar hacia el universo desconocido (MIMIZUKU), ubicado en un. área remota a la que no pude acceder”. «Visitarla es parte de mi vida diaria, así que tengo muchas ganas de pasar algún tiempo allí».

A medida que pase el tiempo, no hay duda de que tanto los astrónomos actuales como los futuros encontrarán cada vez más formas de realizar observaciones innovadoras utilizando el TAO. El equipo espera que las características que lo hacen tan nuevo (operación remota, instrumentos altamente sensibles y, por supuesto, el hecho de que el telescopio de alta resolución se desarrolló con éxito para funcionar en un entorno de baja presión) informen e inspiren a los diseñadores. Ingenieros e investigadores que contribuyen a las instalaciones de observación astronómica en todo el mundo.