El próximo 15 de octubre, el Observatorio del Roque de los Muchachos se convertirá en el epicentro mundial de la astrofísica de altas energías con la puesta en marcha del CTAO-Norte.

Equipada con cuatro grandes telescopios, llamados LST, esta instalación permitirá estudiar algunos de los fenómenos más violentos del cosmos mediante el análisis de las cascadas de partículas que se desencadenan cuando los rayos gamma emitidos por estos fenómenos llegan a la atmósfera terrestre.

El nuevo CTAO-Norte forma parte del Cherenkov Telescope Array Observatory, una iniciativa internacional que también prevé la puesta en marcha de otro centro de observación en el desierto de Atacama en Chile (el CTAO-Sur). El primero de los telescopios del norte, diseñado como prototipo, fue inaugurado el año 2018.

El proyecto CTAO cuenta con una muy destacada participación de diversos centros de investigación españoles, como el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) y el Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB).

En el cosmos existen fenómenos tan extremos, como los agujeros negros o las estrellas de neutrones, que son capaces de generar emisiones ultraenergéticas en forma de rayos X o gamma.

Oscar Blanch, investigador adscrito al IFAE, coordinador técnico de los telescopios LST y coordinador nacional de CTAO-España, ha destacado, para La Vanguardia, que cuando detectamos luz de alta energía “sabemos que, en algún lugar, se ha producido un proceso capaz de acelerar partículas a energías extraordinarias”.

Estos flujos pueden viajar enormes distancias a través del espacio. Afortunadamente, la atmósfera de la Tierra los captura antes de que lleguen a la superficie, donde serían muy perjudiciales para la vida.

Cuando los rayos gamma alcanzan nuestro planeta, interaccionan con las moléculas del aire transfiriéndoles gran parte de su energía.

Esto provoca una cascada de partículas subatómicas que viajan a través de la atmósfera a una velocidad superior a la de la luz en ese medio (la física prohíbe que nada pueda desplazarse más deprisa que la luz en el vacío, pero es posible hacerlo en otros medios, como por ejemplo en el aire). El resultado visible es una tenue y efímera iluminación, conocida como luz Cherenkov.

Los telescopios LST están diseñados para captar estos rápidos destellos, y con su capacidad para dirigir su mirada a cualquier punto del firmamento en cuestión de segundos, los astrónomos podrán estudiar los fenómenos más extremos del universo y localizar su origen.

Los dos centros, en Canarias y en Chile, se complementarán en el tipo de fuentes que estudiarán. Así, mientras que el CTAO-Sur en Atacama se especializará en el rango de energía más elevado para estudiar el centro de nuestra galaxia, el CTAO-Norte de Canarias se enfocará en el sector de menor energía dentro de este espectro, lo cual es ideal para detectar los rayos gamma procedentes de acontecimientos más lejanos cuya radiación llega más atenuada.

Los fenómenos cósmicos más energéticos del universo emiten radiación en un rango sumamente amplio de rayos gamma, lo que hace que los satélites en órbita y los telescopios Cherenkov terrestres se integren perfectamente.

En concreto, los satélites capturan de forma directa la banda inicial y menos extrema de los rayos gamma, mientras que los instrumentos en superficie aprovechan la atmósfera para detectar indirectamente las emisiones de muy alta energía.

Pero la gran ventaja del CTAO radica en que convierte la propia atmósfera en una gigantesca pantalla de detección y, además, en su velocidad para reaccionar a las alertas emitidas por los satélites.

El despliegue de la red de telescopios gigantes LST comenzó a materializarse a partir de 2015, cuando el consorcio internacional seleccionó el Observatorio del Roque de los Muchachos como la sede definitiva del CTAO-Norte.

El hecho de que La Palma albergue esta instalación, puntera en el mundo, representa una magnífica oportunidad para la ciencia en nuestro país. En este sentido, Iván Agudo, investigador del CSIC en el IAA, comenta que ello supone “una enorme ventaja competitiva para atraer y retener talento científico”.

El estreno del próximo 15 de octubre marcará el punto de transición desde la fase de diseño y construcción a la operativa. Pero, según Oscar Blanch, todavía deberán realizarse tareas de puesta en marcha y de validación antes de que puedan comenzar, de forma rutinaria, los trabajos científicos.

En palabras de este investigador, ahora empieza una etapa emocionante, en la que el trabajo conjunto de estos telescopios nos permitirá abrir una nueva ventana al universo.