L’astronomia europea fa un pas de gegant

L’Organització Europea per a la Recerca Astronòmica comença a construir el que serà el telescopi més gran del món

Una de les metàfores més interessants sobre el coneixement científic és la que li atribueix les propietats d’un cercle de llum enmig de la foscor. El cercle il·luminat representa el coneixement. La foscor, el que es desconeix. Cada vegada que es produeix un descobriment, el cercle de llum creix, però també ho fa el seu perímetre, és a dir, la frontera entre el que coneixem i el que no. Per tant, sempre que descobrim alguna cosa passem a estar en contacte amb més aspectes desconeguts de la realitat i guanyem consciència de tot allò que desconeixem. Dit d’una altra manera, com més coses sabem, més coses hi ha de les quals som conscients que no sabem res.

Quan ara fa 400 anys Galileu va construir i enfocar un telescopi cap al cel, el que hi va veure va canviar el món. Els descobriments de valls i muntanyes a la Lluna, els satèl·lits de Júpiter o les estrelles de la Via Làctia van suscitar tota mena de preguntes que palesaven aquesta paradoxal presa de consciència de la ignorància: si a la Lluna hi ha valls i muntanyes, hi viu algú?, si la Via Làctia està feta d’estrelles, quantes n’hi ha?, si Júpiter té satèl·lits, els altres planetes també?

Des de l’època de Galileu, l’astronomia ha avançat molt. Mentre apreníem coses fascinants sobre l’espai, el temps i les estrelles, hem assumit la nostra desconeixença fins al punt que avui ignorem de què està fet el 95% de l’Univers. En un intent més prosaic que imaginatiu, d’aquest Univers ignot n’hem dit matèria i energia fosca. Només l’escàs 5% restant està format per la matèria i l’energia que coneixem.

El telescopi més gran del món

Per resoldre aquests i altres enigmes, l’Organització Europea per la Recerca Astronòmica a l’Hemisferi Sud (ESO, per les sigles en anglès), que aglomera 15 països europeus i el Brasil, va posar la setmana passada la primera pedra d’un projecte colossal: el Telescopi Europeu Extremament Gran (E-ELT, per les sigles en anglès). Aquesta primera pedra del que serà el telescopi òptic més gran del món es va col·locar al cim del Cerro Armazones, una muntanya de 3.060 metres d’altitud situada al cor del desert d’Atacama, el lloc més àrid del planeta. En aquest desert hi ha emplaçaments en què les estacions meteorològiques no han registrat ni una sola gota de pluja des que es van instal·lar dècades enrere. La sequedat extrema fa que l’aire hi sigui especialment transparent, cosa que converteix l’erm d’Atacama en el millor lloc del planeta per observar el cel nocturn.

L’E-ELT ocuparà gairebé un camp de futbol, serà tan alt com l’Hotel Vela, que frega els 100 metres, i entrarà en funcionament a finals del 2024. Comptarà amb un mirall imponent de 39 metres de diàmetre, que multiplicarà per 15 la superfície col·lectora de llum del telescopi òptic més gran que funciona actualment, el Gran Telescopi de Canàries (GTC), situat a l’observatori del Roque de los Muchachos a l’illa de La Palma. El mirall de l’E-ELT estarà fet de 798 panells hexagonals de vidre ceràmic d’1,4 metres d’amplada i mig centímetre de gruix, recoberts per una capa de milionèsimes de mil·límetre de material reflectant. L’estructura del telescopi pesarà 2.700 tones i serà capaç de moure’s amb la precisió de mil·lèsimes de mil·límetre per tal d’escrutar els racons més amagats de l’Univers amb un camp de visió equivalent a una tercera part del disc de la Lluna plena. El pressupost per a la construcció d’aquest telescopi gegant supera els 1.000 milions d’euros i els costos d’operació seran de 50 milions d’euros anuals.

Un dels prodigis tecnològics que incorpora l’E-ELT és un conjunt de 6 làsers d’alta potència, que formaran un innovador sistema del que s’anomena òptica adaptativa. Aquests làsers es dispararan cap al cel i es reflectiran en una capa atmosfèrica situada a 90 quilòmetres de terra. L’anàlisi dels raigs reflectits permetrà mesurar la turbulència de l’atmosfera. Tot i que l’aire del desert d’Atacama és extraordinàriament clar, provoca una certa alteració en la llum procedent de les estrelles. Gràcies a l’ús dels làsers, un sistema monitoritzarà constantment l’atmosfera i, mitjançant 6.000 pistons, deformarà un dels miralls secundaris del telescopi fins a 1.000 vegades cada segon. Amb aquest canvi de forma constant s’aconseguirà que la llum que capta el telescopi tingui les mateixes característiques que tindria si no hi hagués atmosfera.

Exoplanetes i l’Univers primitiu

Tot aquest desplegament tecnològic s’utilitzarà per posar en marxa diverses línies de recerca. Una de les més llamineres és sens dubte la cerca i caracterització de planetes que orbiten altres estrelles, un camp que recentment ha experimentat un creixement espectacular. Només l’últim any, s’ha descobert el planeta Pròxima-b a l’estrella Alfa Centauri, la més propera a la Terra, el sistema de Trappist-1, format per 7 planetes, i el planeta LHS 1140b, que podria ser el millor candidat conegut fins ara a contenir vida. L’E-ELT permetrà estudiar si aquests planetes tenen atmosfera i, en cas que en tinguin, conèixer-ne la composició per rastrejar-hi traces d’activitat biològica. També permetrà detectar de forma directa, mitjançant imatges, exoplanetes que giren al voltant d’estrelles grans com el Sol, cosa que amb els telescopis actuals no es pot fer. A més, gràcies a la seva gran capacitat de col·lecció de llum, es podrà accelerar la detecció de nous planetes. “Per descobrir Pròxima-b vam necessitar 23 nits de telescopi”, explica Guillem Anglada-Escudé, l’astrofísic català de la Universitat Queen Mary de Londres que va liderar el descobriment. “Amb l’E-ELT, aquestes cerques es podran fer en poques hores”, confirma.

A més d’això, amb l’E-ELT es podrà analitzar de quins tipus d’estrelles estan formades les galàxies i estudiar les primeres estrelles que es van encendre en la història de l’Univers ara fa més de 13.000 milions d’anys. També farà possible observar els forats negres supermassius que s’arrauleixen al cor de les galàxies i caracteritzar l’expansió de l’Univers per avançar en la resolució del misteri de l’energia fosca. “L’E-ELT representarà un salt qualitatiu en la recerca astronòmica”, afirma l’astrofísic català Xavier Barcons, que a partir del setembre serà el director general de l’ESO i, per tant, el màxim responsable de la construcció d’aquest telescopi. “El més interessant -afegeix-és que, com passa sempre en astronomia, els telescopis es dissenyen per respondre a una sèrie de preguntes, però acaben resolent problemes inimaginables en el moment de la seva construcció”. I conclou: “L’E-ELT trencarà barreres en pràcticament tots els camps de l’astronomia”.

Una inversió milionària

Al marge del nou coneixement que l’E-ELT permetrà generar, els més de 1.000 milions d’euros que s’hi invertiran tindran altres impactes positius. Encara que l’astronomia és una ciència bàsica amb fama de tenir poques aplicacions, la història demostra el contrari. L’observació d’estrelles distants, exoplanetes i forats negres requereix el desenvolupament de nova tecnologia que, més enllà de la recerca, acaba trobant usos de caire quotidià. Això és el que va passar amb les xarxes sense fils, més conegudes com a wifi, sense les quals avui sembla impossible la vida tal com la coneixem. Aquesta tecnologia es va desenvolupar en el marc d’un projecte australià per detectar explosions de forats negres microscòpics. Un altre exemple d’aquesta transferència tecnològica són els escàners de raigs X que radiografien les maletes a tots els aeroports del món: es van desenvolupar a la Universitat de Harvard amb l’objectiu inicial de captar i analitzar els raigs X procedents de les estrelles. Més: les càmeres d’altes prestacions que portem a la butxaca en els nostres telèfons mòbils existeixen gràcies a la millora constant en els sistemes d’enregistrament de llum dels telescopis.

Un altre aspecte interessant de la inversió en astronomia, i en recerca científica en general, és l’activitat econòmica que genera. Quan el físic britànic Michael Faraday va presentar a mitjans del segle XIX els fonaments de l’electricitat, el ministre d’Hisenda d’Anglaterra li va demanar per a què servia tot allò. Amb aplom i cert aire de misteri, Faraday va respondre que algun dia el govern cobraria impostos per “tot allò”. De la mateixa manera que ha acabat passant amb l’electricitat, la recerca genera una activitat econòmica que beneficia tant la indústria com les arques de l’estat. França, per exemple, inverteix 2.000 milions d’euros cada any en recerca espacial, que donen lloc a una activitat econòmica que multiplica per 20 aquesta quantitat. El CERN, el Consell Europeu per a la Recerca Nuclear, amb un pressupost anual de 1.100 milions d’euros, genera una activitat que equival a 7 vegades el seu pressupost. En general, es calcula que una inversió en recerca es tradueix en una activitat econòmica que la multiplica per un factor 2 o 3.

Per tant, l’astronomia no només genera coneixement i ens fa conscients de la nostra ignorància -que és el més important-, sinó que, per a la tranquil·litat dels esperits més crematístics, també fa que la bossa soni.

Més continguts de

Blogs de ciència