El conjunto del Telescopio Muy Grande (Very Large Telescope, VLT) es, hasta el momento, el buque insignia de la astronomía terrestre europea de nuestra era y es el instrumento óptico más avanzado del mundo. Está instalado en el Observatorio Paranal, en el desierto de Atacama, a 130 km al sur de Antofagasta, al norte de Chile. El sistema consta de cuatro telescopios unitarios (Unit Telescopes, UTs) con espejo primario de 8,2 metros de diámetro más cuatro telescopios auxiliares (Auxiliary Telescopes, ATs) móviles de 1,8 metros de diámetro.

Los telescopios pueden funcionar conjuntamente para formar un “interferómetro” gigante, el VLT Interferometer o VLTI (instrumento óptico que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la misma luz), que permite ver detalles con 25 veces más precisión que con telescopios individuales de mayor tamaño. Los haces de luz se combinan en el VTLI utilizando un complejo sistema de espejos situados en túneles subterráneos donde las trayectorias de luz deben mantenerse iguales, alineándose con una precisión de 1/1000 mm en distancias de unos 100 m. Con este tipo de precisión, el VLTI puede reconstruir imágenes con una resolución angular de milisegundos de arco, lo que equivaldría a distinguir los dos faros de un vehículo a una distancia similar a la que separa a la Tierra de la Luna (384.400 km).

Los telescopios de 8,2 metros de diámetro también pueden utilizarse individualmente.

Con uno de ellos, se pueden obtener imágenes de objetos celestes muy débiles, llegando a la magnitud 30 tras una hora de exposición. Esto equivale a poder ver objetos que son cuatro mil millones de veces más débiles que el límite detectable por el ojo humano.

Los grandes telescopios se llaman Antú (en araucano, Sol), Kueyén (Luna), Melipal (Cruz del Sur) y Yepún (Venus).

Telescopios e instrumentación

El Programa de instrumentación del VLT es el más ambicioso jamás concebido para un solo observatorio. Incluye cámaras multibanda de gran campo, cámaras y espectrógrafos equipados con óptica adaptativa, así como espectrógrafos multiobjeto de alta resolución (aparato capaz de analizar el espectro de frecuencias característico de un movimiento ondulatorio). El conjunto de instrumentos cubre un amplio intervalo espectral, con longitudes de onda que van del ultravioleta profundo (300 nm) hasta el infrarrojo medio (20 micrómetros).

Los telescopios unitarios

Cada uno de los telescopios de 8,2 metros de diámetro está ubicado en compactos edificios con control térmico que rotan a la vez que los telescopios, de manera sincronizada. Este diseño minimiza los efectos adversos en las condiciones de observación, como por ejemplo, los debidos a las turbulencias en el interior del tubo del telescopio, al reducir sus causas que podrían darse debido a variaciones en la temperatura y al flujo del viento.

El primero de los telescopios, Antú, comenzó sus operaciones científicas el 1 de abril de 1999. Hoy en día están operativos los cuatro telescopios principales y los cuatro telescopios auxiliares.

Los telescopios auxiliares

Los cuatro telescopios principales del VLT, de 8,2 m cada uno, pueden combinarse para formar el VLTI, pero durante la mayor parte del tiempo se usan por separado, para otros fines. Tan solo se dispone de un número limitado de noches al año para observaciones interferométricas (familia de técnicas que consisten en combinar la luz (u otras ondas electromagnéticas) proveniente de diferentes receptores, telescopios o antenas de radio para obtener una imagen de mayor resolución aplicando el principio de superposición). Sin embargo, los cuatro telescopios auxiliares (Auxiliary Telescopes, AT) de 1,8 m, están disponibles para permitir que el VLTI opere cada noche.

El VLT ha provocado un impacto indiscutible en la astronomía observacional. Es la instalación terrestre individual más productiva y, por promedio, sus resultados han generado más de un trabajo publicado al día en revistas científicas de alto nivel. El VLT contribuye enormemente a hacer del ESO (Observatorio Europeo Austral) el observatorio terrestre más productivo del mundo. Dedicado a la astrofísica, y al desarrollo y la operación de telescopios en la Zona Norte de Chile, estimula día a día una nueva era de descubrimientos con varias primicias científicas destacables, incluyendo la primera imagen de un planeta extrasolar, el seguimiento de estrellas individuales moviéndose alrededor del agujero negro súper masivo ubicado en el centro de la Vía Láctea y la observación del resplandor de la explosión de rayos gamma más lejana que se haya conocido.

Los diez descubrimientos más importantes de ESO

1. Estrellas que orbitan el agujero negro de la Vía Láctea: Varios de los telescopios más emblemáticos de ESO fueron utilizados en un estudio que duró 26 años para obtener la vista más detallada del entorno que rodea al monstruo que habita el corazón de nuestra galaxia, un agujero negro supermasivo. Las observaciones llevadas a cabo con el VLT revelaron, por primera vez, los efectos predichos por la relatividad general de Einstein sobre el movimiento de una estrella pasando por el campo gravitacional extremo que hay cerca del agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea.
2. La aceleración de la expansión del Universo: Dos equipos de investigación independientes, a través de observaciones de explosiones estelares (incluyendo aquellas obtenidas con los telescopios de ESO en La Silla y Paranal, Chile), demostraron que la expansión del Universo se está acelerando. Este resultado obtuvo el Premio Nobel de Física 2011.
3. Descubrimiento de un planeta en la zona habitable que rodea a la estrella más cercana, Próxima Centauri: El planeta, buscado durante mucho tiempo y designado como Próxima b, orbita a su fría estrella roja anfitriona cada 11 días y tiene una temperatura apta para la existencia de agua líquida en su superficie. Este planeta rocoso es un poco más grande que la Tierra y es el exoplaneta más cercano a nosotros (y puede también ser el lugar más cercano en donde se albergue vida fuera del Sistema Solar), se halla a unos 4,23 años luz (4,014 × 1013 km).
4. Revolucionaria imagen de ALMA muestra una génesis planetaria: En 2014, ALMA, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (el mayor proyecto astronómico del mundo entre Europa, Norteamérica y Asia del Este, en colaboración con la República de Chile), proporcionó importantes detalles de un sistema solar en formación. Las imágenes de HL Tauri (estrella muy joven en la constelación de Tauro, a unos 450 millones de años luz) fueron las más nítidas obtenidas hasta el momento en longitudes de onda submilimétricas. Estas muestran cómo los planetas en formación succionan el polvo y el gas del disco protoplanetario.
5. La primera fotografía de un exoplaneta: El VLT obtuvo la primera fotografía directa de un planeta ubicado fuera de nuestro Sistema Solar. Es un planeta gigante, aproximadamente cinco veces más grande que Júpiter, que se encuentra orbitando alrededor de una enana marrón a una distancia equivalente a 55 veces la separación entre la Tierra y el Sol.
6. La primera luz de una fuente de ondas gravitacionales: Una batería de telescopios de ESO, en Chile, ha detectado la primera contraparte visible de una fuente de ondas gravitacionales. Estas observaciones históricas sugieren que este objeto único es el resultado de una fusión de dos estrellas de neutrones. Las secuelas cataclísmicas de este tipo de fusión, eventos predichos hace mucho y llamados kilonovas, dispersan en el universo elementos pesados como el oro y el platino.
7. Mediciones directas de los espectros de exoplanetas y de sus atmósferas: A través del VLT, fue posible analizar por primera vez la atmósfera que rodea a un exoplaneta tipo supertierra. El planeta, conocido como GJ 1214 b, fue estudiado mientras transitaba frente a su estrella anfitriona y parte de la luz estelar atravesaba su atmósfera. La atmósfera es mayormente agua en forma de vapor, o está dominada por densas nubes o neblina. Esto se deduce de la primera medición directa del espectro de un exoplaneta. Se encuentra a unos 40 años luz de la Tierra (1 año luz equivale a 9.460.730.472.580,8 km).
8. Medición independiente de la temperatura cósmica: El VLT detectó por primera vez moléculas de monóxido de carbono en una galaxia localizada a unos 11.000 millones de años luz de distancia, una hazaña que tardó en lograrse 25 años. Esto permitió a los astrónomos obtener la medición más precisa de la temperatura cósmica en una época tan remota.
9. El sistema planetario más poblado: Haciendo uso del instrumento HARPS (Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión) de ESO, un equipo de astrónomos descubrió un sistema compuesto por, al menos, cinco planetas que orbitan alrededor de una estrella similar al Sol conocida como HD 10180. Además, proporcionaron evidencia de la posible existencia de otros dos planetas, uno de los cuales podría ser el de menor masa observado hasta la fecha. Asimismo el equipo encontró indicios de que las distancias entre los planetas y su estrella siguen un patrón regular, al igual que en nuestro Sistema Solar.
10. Estallidos de rayos gamma – su nexo con las supernovas y la fusión de estrellas de neutrones: Los telescopios de ESO han proporcionado pruebas concluyentes de que las explosiones de rayos gamma están vinculadas a la explosión final de estrellas masivas, dando respuesta a una gran interrogante sostenida por largo tiempo. Además, uno de los telescopios del Observatorio La Silla (Chille) pudo observar, por primera vez, la luz visible emitida por una explosión de rayos gamma de corta duración, mostrando que esta categoría de objetos probablemente se originó debido a la violenta colisión de dos estrellas de neutrones en el momento de fusionarse.

El futuro ya está aquí: los Telescopios Extremadamente Grandes

Los Telescopios Extremadamente Grandes están considerados en todo el mundo como una de las máximas prioridades de la astronomía terrestre. Permitirán un mayor avance del conocimiento astrofísico, una exploración más profunda de nuestro Universo y una visión más nítida que nunca de los objetos cósmicos.

Desde 2005 ESO ha estado trabajando con su comunidad y la industria para desarrollar un telescopio óptico/infrarrojo extremadamente grande. El Telescopio Extremadamente Grande de ESO, o ELT por sus siglas en inglés, es un revolucionario telescopio terrestre que tendrá un espejo principal de 39 metros, y será el telescopio de luz visible e infrarroja más grande del mundo: el ojo más grande del mundo en el cielo. Además de este tamaño sin parangón, el ELT estará equipado con una gama de instrumentos de vanguardia, diseñados para cubrir un amplio abanico de posibilidades científicas. El salto adelante con el ELT puede suponer un cambio de paradigma en nuestra percepción del Universo, al igual que lo hizo el telescopio de Galileo hace 400 años.

La última década ha traído revelaciones astronómicas que han entusiasmado a personas de todos los ámbitos de la vida, desde el hallazgo de planetas alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, hasta la primera imagen de un agujero negro. En la próxima época de la astronomía, con el ELT abordaremos algunos de los mayores retos científicos de nuestro tiempo. El ELT rastreará planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas y podría convertirse en el primer telescopio en encontrar pruebas de vida fuera de nuestro Sistema Solar. También explorará los confines del cosmos, revelando las propiedades de las primeras galaxias y la naturaleza del Universo oscuro. Además, los astrónomos también se preparan para lo inesperado: nuevas e imprevisibles preguntas que seguramente surgirán, dadas las nuevas capacidades del ELT.

El programa del ELT se aprobó en 2012 y a finales de 2014 se dio luz verde a su construcción en Cerro Armazones, en el desierto chileno de Atacama. Desde la construcción de la inmensa estructura de la cúpula del telescopio hasta la fundición de los espejos, el trabajo en esta maravilla de la ingeniería moderna ha sido posible gracias al espíritu de colaboración. ESO ha estado trabajando junto a una comunidad mundial y docenas de las empresas más punteras de Europa para llevar el ELT a la “primera luz técnica” a finales de esta década.

Fuente y fotos: ESO (European Southern Observatory). Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral