Ciencia

Introducción

Para entender la importancia de este proyecto lo primero que es necesario comprender es que cuando miramos al cielo sólo vemos una pequeña parte de la luz que realmente nos llega. Esto es porque nuestros ojos sólo nos permiten observar en longitudes de onda del óptico o del ‘visible’ (de ahí su nombre). Pero en realidad la luz nos llega en una gran variedad de longitudes de onda, esto es lo que se llama el espectro electromagnético:

Espectro electromagnético

 

De modo que si queremos ver todo lo que ocurre en el espacio tenemos que construir no sólo telescopios que funcionen en el visible, sino que además nos permitan ver en otras longitudes de onda. Así mismo, al observar desde nuestro planeta tenemos que lidiar con nuestra propia atmósfera, que al protegernos de ciertas longitudes de onda dañinas, como pueden ser los rayos ultravioleta, los rayos X o los rayos gamma, nos hace perder información sobre esas longitudes de onda que bloquea, incluyendo la mayoría de longitudes de onda del infrarrojo.

La atmósfera bloqueando ciertas longitudes de onda (montañas marrones) y dejando pasar otras (valles azules)

TELESCOPIOS TERRESTRES

En general un telescopio terrestre está formado por una o varias lentes colocadas dentro de un cuerpo cilíndrico que permite ser enfocado al punto concreto que se quiere observar. De tal forma que, dirigiendo uno de los extremos del telescopio a una posición concreta del cielo y observando a través del otro extremo, se obtiene una imagen ampliada de dicho área.

El científico Galileo Galilei construyó en 1609 el primer telescopio de carácter astronómico del que existen registros. Gracias a este invento, pudo observar por primera vez  ‘nuestra’ luna, Júpiter , además, de las cuatro lunas del gigante gaseoso del Sistema Solar.

Tipos de telescopios
  • Telescopio refractor: caracterizado por poseer un sistema óptico centrado y mediante el uso de lentes convergentes poder captar las imágenes de los objetos observados.

Resultado de imagen de telescopio refractor galileo

  • Telescopio reflector o newtonianologran enfocar la luz a partir de espejos para formar la imagen. Este tipo de telescopios permiten evitar la aberración por cromatismo provocada por la multitud de colores que constityen la luz natural para los cuales las lentes tienen distintos índices de refracción, generando una multitud de planos focales, sino multitud de ellos.

Resultado de imagen de telescopio reflector

  • Catadióptricoutiliza tanto lentes como espejos para obtener la imagen. Su mayor virtud es su tamaño, relativamente pequeño en relación a la distancia focal del mismo.

Resultado de imagen de telescopio catadioptrico

Ventajas e incovenientes

Los telescopios terrestres cuestan alrededor de 10 a 20 veces menos que un telescopio espacial comparable. Los materiales necesarios, mano de obra y ausencia de un lanzamiento espacial hacen que sean mucho más económicos.

Todos los telescopios necesitan algún tipo de mantenimiento pero el de los telescopios terrestres es mucho más fácil y rápido, mientras que un equipo de astronautas en una misión espacial costosa debe ser instalado por cualquier error en los telescopios espaciales.

La atmósfera interfiere con la calidad de imagen de un telescopio. Los elementos y partículas en la atmósfera además de la ligera curvatura de la Tierra hacen que las imágenes tomadas por los telescopios en la superficie terrestre se vean borrosas. Además de distorsionar las imágenes, la atmósfera de la Tierra también absorbe una parte significativa de la luz, o espectro electromagnético.

Por esta razón construímos telescopios espaciales, fuera de la atmósfera, que completen las observaciones que nos proporcionan los telecospios terrestres.

TELESCOPIOS ESPACIALES

La ventaja de disponer de un observatorio espacial fuera de la atmósfera radica, principalmente, en que se logra eliminar los efectos de la distorsión visual producida por la atmósfera. Los telescopios espaciales no se ven afectados por factores meteorológicos  ni por la contaminación lumínica creada por los grandes asentamientos urbanos. Las ondas más energéticas como los rayos ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma sólo se pueden observar con este tipo de telescopios.

Los telescopios espaciales permitirán la observación astronómica a más de mil millones de años luz del Sistema Solar, porque aumenta 350 veces la profundidad observable del Universo, con respecto a lo que se tenía a fines del siglo XX.

Dos ejemplos de este tipo de instrumentos son los principales protagonistas de este proyecto, Gaia y Herschel:


Gaia

Telescopio espacial Gaia

Gaia es un telescopio espacial que se lanzó en 2013 con el objetivo de crear el mapa en tres dimensiones más preciso de nuestra galaxia. Se encuentra a 1.5 millones de kilómetros de nuestro planeta. A lo largo de los 5 años que durará la misión, observará en longitudes de onda del óptico alrededor del 1% de la población de la Vía Láctea, es decir, 100 mil millones de estrellas, recogiendo no sólo su posición, sino también la manera en que éstas se mueven.


Herschel

Telescopio espacial Herschel

Herschel era un telescopio espacial activo entre 2009 y 2013, que se lanzó con el objetivo de estudiar cómo se forman las estrellas y las galaxias, observando en longitudes de onda en el infrarrojo lejano y el submilimétrico, que permiten el estudio de las regiones de polvo frías. También se situó a 1.5 millones de kilómetros de nuestro planeta.


‘La unión hace la fuerza’, y en el caso de los telescopios no va a ser menos. Al combinar las imágenes de unos y otros vemos el cielo de una forma totalmente nueva y reveladora. Por ejemplo en esta imagen de nuestra galaxia vecina Andrómeda, podemos ver por un lado la imagen en el visible arriba a la izquierda, la imagen en el infrarrojo arriba a la derecha, que nos señala las regiones de polvo frío (compuesto por polvo, pero sobre todo, por gas) en las que se forman las nuevas estrellas, y la imagen en rayos X abajo a la derecha que señala procesos muy energéticos, propios de las etapas finales de las estrellas. Podemos ver que se combinan por un lado el infrarrojo con el visible abajo a la izquierda y el infrarrojo con los rayos X en el centro.

Andrómeda en el visible, infrarrojo y rayos X

Pero, ¿cómo está esto relacionado con el proyecto SFM? Lo que pretende este proyecto es combinar los datos de los telescopios Gaia y Herschel para estudiar cómo se forman los llamados cúmulos estelares y en concreto aquellos que tienen estrellas masivas. Mientras que para las estrellas menos masivas, aquellas que se parecen a nuestro Sol, existe bastante consenso a la hora de explicar su formación y evolución, en el caso de las estrellas masivas no. Esto es debido a que este tipo de estrellas, que se forman en diferentes asociaciones, grupos o cúmulos, tienen una vida muy intensa y corta, debido a su gran masa. De hecho, tampoco se conoce del todo bien cómo se forman y evolucionan los cúmulos que las albergan, dado que por un lado intervienen la composición, densidad y temperatura del gas y el polvo que las rodea, y por otro lado las estrellas que se observan ahora afectarán a las que se observen en el futuro, así como las que pudo haber en el pasado afectaron a las que se ven actualmente.