Como dijo Carl Sagan, "Comprender es éxtasis". Pero para entender el Universo, necesitamos mejores y mejores formas de observarlo. Y eso significa una cosa: telescopios grandes, enormes, enormes.
En esta serie, veremos seis Super Telescopios que se están construyendo:
- El telescopio gigante de Magallanes
- El telescopio abrumadoramente grande
- Telescopio de 30 metros
- El telescopio europeo extremadamente grande
- Gran telescopio de estudio sinóptico
- Telescopio espacial James Webb
- El telescopio de estudio de infrarrojos de campo amplio
El Telescopio de Treinta Metros (TMT) está siendo construido por un grupo internacional de países e instituciones, como muchos Super Telescopios. De hecho, están orgullosos de señalar que el consorcio internacional detrás del TMT representa casi la mitad de la población mundial; China, India, Estados Unidos, Japón y Canadá. El proyecto necesita que muchos socios absorban el costo; un estimado de $ 1.5 mil millones.
El corazón de cualquiera de los súper telescopios del mundo es el espejo primario, y el TMT no es diferente. El espejo primario para el TMT tiene, obviamente, 30 metros de diámetro. Es un diseño segmentado que consta de 492 espejos más pequeños, cada uno con un hexágono de 1,4 metros.
La capacidad de recolección de luz del TMT será 10 veces mayor que la del Telescopio Keck, y más de 144 veces mayor que la del Telescopio Espacial Hubble.
Pero el TMT es más que un enorme "cubo de luz". También sobresale con otras capacidades que definen la efectividad de un súper telescopio. Uno de ellos es lo que se llama resolución espacial limitada por difracción (DLSR).
Cuando un telescopio apunta a objetos distantes que aparecen muy juntos, la luz de ambos puede dispersarse lo suficiente como para hacer que los dos objetos aparezcan como uno solo. La resolución espacial limitada por difracción significa que cuando un telescopio ‘observa una estrella u otro objeto, la luz de ese objeto no se dispersa por defectos en el telescopio. El TMT distinguirá más fácilmente los objetos que están cerca uno del otro. Cuando se trata de DLSR, el TMT excederá el Keck en un factor de 3, y excederá el Hubble en un factor de 10 en algunas longitudes de onda.
La óptica activa es crucial para la función de los espejos grandes y segmentados como el TMT. Al controlar la forma y la posición de cada segmento, la óptica activa permite que el espejo primario compense los cambios en el viento, la temperatura o la tensión mecánica en el telescopio. Sin la óptica activa, y su tecnología hermana de óptica adaptativa, que compensa las perturbaciones atmosféricas, cualquier telescopio de más de 8 metros no funcionaría correctamente.
El TMT funcionará en las longitudes de onda casi ultravioleta, visible e infrarrojo cercano. Será más pequeño que el telescopio europeo extremadamente grande (E-ELT), que tendrá un espejo primario de 39 metros. El E-ELT funcionará en las longitudes de onda óptica e infrarroja.
Los súper telescopios del mundo son gigantes. No solo en el tamaño de sus espejos, sino en su masa. La masa móvil de TMT será de aproximadamente 1.420 toneladas. Mover la TMT rápidamente es parte del diseño de la TMT, porque debe responder rápidamente cuando se ve algo así como una supernova. El caso científico detallado requiere que TMT adquiera un nuevo objetivo en 5 a 10 minutos.
Esto requiere un sistema informático complejo para coordinar los instrumentos científicos, los espejos, la óptica activa y la óptica adaptativa. Este fue uno de los desafíos iniciales del proyecto TMT. Permitirá que el TMT responda a fenómenos transitorios como las supernovas cuando sea detectado por otros telescopios como el Telescopio de prospección sinóptica grande.
El TMT investigará la mayoría de las preguntas importantes en astronomía y cosmología hoy. Aquí hay una descripción general de los principales temas que abordará TMT:
- La naturaleza de la materia oscura
- La física de los objetos extremos como las estrellas de neutrones
- Primeras galaxias y reionización cósmica
- Formación galaxia
- Agujeros negros supermasivos
- Exploración de la Vía Láctea y las galaxias cercanas.
- El nacimiento y las primeras vidas de estrellas y planetas
- Ciencia del dominio del tiempo: explosiones de supernovas y rayos gamma
- Exoplanetas
- Nuestro sistema solar
Esta es una lista completa de temas, para estar seguro. Deja muy poco, y es un testimonio del poder y la eficacia de la TMT.
El poder bruto del TMT no está en duda. Una vez en funcionamiento, avanzará nuestra comprensión del Universo en múltiples frentes. Pero la ubicación real de la TMT aún podría estar en cuestión.
La ubicación original para el TMT fue Mauna Kea, la cumbre de 4.200 metros en Hawai. Mauna Kea es una excelente ubicación y es el hogar de varios telescopios, especialmente el Observatorio Keck, el Telescopio Gemini, el Telescopio Subaru, el Telescopio Canadá-Francia-Hawái y el Telescopio James Clerk Maxwell. Mauna Kea es también el sitio de la antena más occidental del Very Long Baseline Array.
La disputa entre algunos de los hawaianos y el TMT ha sido bien documentada en otros lugares, pero la queja básica sobre el TMT es que la parte superior de Mauna Kea es tierra sagrada, y les gustaría que el TMT se construya en otro lugar.
A las organizaciones detrás de TMT todavía les gustaría que se construyera en Mauna Kea, y se está desarrollando un proceso legal en torno a la disputa. Durante ese proceso, identificaron varios sitios alternativos posibles para el telescopio, incluida La Palma en las Islas Canarias. La revista Space contactó al científico del Observatorio TMT, Christophe Dumas, PhD., Sobre la posible reubicación del TMT a otro sitio.
El Dr. Dumas nos dijo que “Mauna Kea sigue siendo el lugar preferido para el TMT debido a sus excelentes condiciones de observación y a la sinergia con otras instalaciones asociadas de TMT que ya están presentes en la montaña. Su elevación muy alta de casi 14,000 pies lo convierte en el principal sitio astronómico en el hemisferio norte. El cielo sobre Mauna Kea es muy estable, lo que permite obtener imágenes muy nítidas. También tiene una excelente transparencia, baja contaminación lumínica y temperaturas frías estables que mejoran la sensibilidad para las observaciones en el infrarrojo ".
El sitio secundario preferido en La Palma es el hogar de más de 10 otros telescopios, pero ¿la reubicación en las Islas Canarias afectaría la ciencia realizada por el TMT? El Dr. Dumas dice que el sitio de las Islas Canarias también es excelente, con características atmosféricas similares a las de Mauna Kea, que incluyen estabilidad, transparencia, oscuridad y fracción de noches despejadas.
Como explica el Dr. Dumas, “La Palma se encuentra en un sitio de menor elevación y, en promedio, más cálido que Mauna Kea. Estos dos factores reducirán la sensibilidad de TMT en algunas longitudes de onda en la región infrarroja del espectro ".
El Dr. Dumas le dijo a Space Magazine que esta sensibilidad reducida en el infrarrojo se puede superar de alguna manera programando diferentes tareas de observación. "Este problema específico puede mitigarse en parte mediante la implementación de una programación adaptativa de observaciones TMT, para que coincida con la ejecución de los programas infrarrojos más exigentes con las mejores condiciones atmosféricas sobre La Palma".
El 3 de marzo, concluyeron 44 días de audiencias judiciales en el TMT. En ese momento, 71 personas testificaron a favor y en contra del TMT que se estaba construyendo en Mauna Kea. Los que están en contra del telescopio dicen que el sitio es tierra sagrada y no debería tener más construcción de telescopio. Los del TMT hablaron a favor de la ciencia que el TMT brindará a todos y las oportunidades educativas que brindará a los hawaianos.
Aunque la construcción se ha retrasado y la gente ha acudido a los tribunales para detener el proyecto, parece que el TMT definitivamente se construirá, en algún lugar. La financiación está establecida, el diseño está finalizado y la fabricación de los componentes está en marcha. Los retrasos significan que la primera luz del TMT aún es incierta, pero una vez que lleguemos allí, el TMT será otro cambio de juego, al igual que los otros Súper Telescopios del mundo.
