CULTURA|CIENCIA
La española Itziar de Gregorio-Monsalvo es la jefa de la Oficina de Ciencias en el Observatorio Europeo Austral, y hablará en Puerto de Ideas Antofagasta, que se realiza hasta este domingo, sobre el ELT, el telescopio gigante que se emplazará en Chile.
Una de las invitadas destacadas de Puerto de Ideas Antofagasta, que comenzó este jueves y se extiende hasta el domingo, es Itziar de Gregorio-Monsalvo, astrónoma española, jefa de la oficina de ciencias en el Observatorio Europeo Austral.
De Gregorio-Monsalvo estará este sábado en la charla “La fascinante odisea en la búsqueda de exoplanetas”, a las 12:00 horas en la sala Eloísa Díaz del Sitio Cero.
La existencia de otros mundos y la posibilidad de vida en otros planetas continúan siendo uno de los mayores misterios en la historia de la humanidad. Hace casi tres décadas se descubrió el primer planeta alrededor de una estrella diferente a nuestro Sol. Desde entonces científicos y científicas de todo el mundo han realizado un esfuerzo titánico para caracterizar los miles de exoplanetas detectados hasta ahora. Este avance ha sido posible gracias al desarrollo tecnológico de telescopios de última generación, muchos de los cuales se encuentran en Chile.
Esta charla es un viaje a través de otros mundos para explorar las actuales teorías científicas sobre la formación planetaria y los posibles entornos que podrían albergar vida. También se abordará qué ofrecerá la siguiente generación de telescopios gigantes, como el Extremely Large Telescope (ELT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), y el proyecto de modernización del telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para acercarnos cada vez más a la respuesta sobre si estamos solos en el universo.
Itziar de Gregorio-Monsalvo
De Gregorio-Monsalvo es jefa de la Oficina de Ciencias del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile desde el 2018. Previamente fue jefa del grupo de gestión del programa del observatorio ALMA. Hizo su doctorado en el Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial de España, donde utilizó antenas de las NASA para realizar observaciones en el campo de la radioastronomía y estudiar la formación de estrellas.
En 2006, se unió como becaria ALMA de ESO con funciones en el telescopio APEX, el sitio de pruebas Atacama en Socorro, Nuevo México y el centro de apoyo a las operaciones de ALMA cerca de San Pedro de Atacama. En 2010, pasó a ser la primera mujer astrónoma del grupo de operaciones científicas de ALMA. Sus principales actividades de investigación se centran en la formación estelar y planetaria.
Como jefa de la oficina de Ciencias de ESO, su labora ha sido “promover un ambiente científico estimulante para que los astrónomos y astrónomas de ESO puedan realizar ciencia de vanguardia mientras dan apoyo a la construcción y operaciones de los grandes observatorios ESO”.
“La verdad es que ha sido todo un reto y un gran trabajo en equipo. Cada día interacciono con científicos experimentados y jóvenes astrónomos que emanan excelencia, y eso es muy inspirador”.
Ella está a cargo de los programas de ciencia de ESO Chile y del equipo de estudiantes de doctorado y de postdoctorados (ESO fellows).
“Desde la oficina de ciencias llevamos los programas de visitantes científicos, congresos internacionales ESO y además de actividades científicas de la Organización en Chile. Además, lidero a la Faculty, formada por el equipo de científicos más experimentado”.
De Gregorio-Monsalvo destaca que el ESO ha tenido varios hitos. Las observaciones realizadas con los telescopios de ESO han permitido una gran cantidad de avances, y, a lo largo de los años, han sido responsables de algunos hallazgos fundamentales en esta ciencia, asegura.
Por ejemplo, en el área de los exoplanetas fue posible obtener por primera vez la imagen de un planeta fuera del Sistema Solar girando alrededor de su estrella. Esto fue usando el VLT de ESO en el Observatorio Paranal en el año 2004, que se encuentra en la Región de Antofagasta.
Otros hitos están en el campo de los agujeros negros. Durante mucho tiempo se sospechó que un agujero negro se escondía en el corazón de la Vía Láctea, nuestra galaxia, pero no se podía comprobar. Luego de más de 15 años de observaciones con múltiples telescopios, incluidos telescopios de los observatorios La Silla y Paranal de ESO, se logró distinguir individualmente las estrellas en el centro de la Vía Láctea, y más aún, se pudo determinar su movimiento, el cual estaba influido por un inmenso campo gravitatorio.
La conclusión fue que está enorme fuerza provenía de un inmenso un agujero negro supermasivo, el cual no podemos ver, pero que tiene una masa de casi tres millones de veces mayor que la de nuestro Sol.
Otra investigación icónica fue lograda gracias a la colaboración internacional EHT, en el cual participaron los radiotelescopios ALMA y APEX, también ubicados en la Región de Antofagasta. El EHT une a telescopios de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Gracias a este telescopio virtual se tomó la primera imagen de un agujero negro, fotografía que se ha convertido en una especie de ícono de la astronomía contemporánea.
“Con respecto a qué esperamos del ELT, te puedo contar que cuando construimos ALMA sabíamos las especificaciones científicas que debíamos alcanzar, pero no estábamos preparados para ver la ciencia transformadora que está logrando. Estamos ansiosos por saber cuál serán los descubrimientos y los nuevos límites que nos impondrá el ELT”, comenta.
La estrella del ESO es sin duda el Extremely Large Telescope (ELT). ¿Pero cómo es y cuáles son sus funciones?
“Desde 2005, ESO trabaja para desarrollar un telescopio óptico/infrarrojo extremadamente grande. Tras un largo desarrollo, ESO está en plena construcción del Telescopio Extremadamente Grande, o ELT por su sigla en inglés”, explica la astrónoma.
Añade que el ELT de ESO tendrá un espejo principal de 39 metros de diámetro y será el telescopio de luz visible e infrarroja más grande del mundo. Además de su tamaño sin precedentes, dice, el ELT tendrá instrumentos de vanguardia, diseñados para estudiar diferentes campos científicos.
“Estos avances pueden conducir a un cambio de paradigma en la forma en que percibimos el universo, similar a lo que ocurrió con el telescopio de Galileo hace 400 años”, subraya.
Junto con esto, el ELT “abordará algunos de los desafíos más grandes de nuestra época. Con el ELT se podrán localizar planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas y podría ser el primer telescopio con el que se encuentre evidencia de vida fuera de nuestro Sistema Solar”.
“También se podrán investigar los confines más lejanos del cosmos, lo que permitirá conocer las propiedades de las galaxias más antiguas y la naturaleza de la energía y materia oscuras. Es más, debido a las capacidades del ELT, la comunidad astronómica se está preparando para lo inesperado, es decir, descubrimientos que nos abrirán nuevos campos y por supuesto, a nuevas preguntas sobre el cosmos”.
Actualmente hay varias teorías científicas sobre la formación planetaria y los posibles entornos que podrían albergar vida.
“Los planetas se forman dentro de los discos de gas y polvo en torno a estrellas jóvenes, también llamados discos protoplanetarios. La teoría más aceptada sobre la formación de planetas hipotetiza que diminutos granos de polvo de este disco chocan quedando pegados entre sí y comienzan a crecer, formando pequeñas rocas con suficiente masa como para seguir atrayendo gravitatoriamente a más sólidos, hasta formar el núcleo sólido de un planeta. Si son lo suficientemente masivos, se pueden atraer grandes cantidades de gas llegando a formar gigantes gaseosos”, explica.
Sin embargo, “esta teoría no es perfecta y requiere tiempos demasiado largos para formar planetas gigantes, existiendo otra teoría que puede explicar la formación de este tipo de planetas en tiempos menores. Esta es la teoría de inestabilidades gravitatorias, donde un disco protoplanetario lo suficientemente masivo puede fragmentarse formando pequeños núcleos que colapsan y forman rápidamente un planeta gigante. Sin embargo, esta teoría no puede explicar la abundancia de elementos pesados en los planetas gigantes gaseosos”.
Para formar planetas como la Tierra, “y por supuesto, vida tal y como la conocemos, se necesita de la presencia de agua líquida como solvente. En los sistemas planetarios hay dos entornos fundamentales donde se encuentra agua en estado líquido”.
“Una es las zonas de habitabilidad, regiones ni muy cercana ni muy lejana a la estrella del sistema planetario, para que el agua no se evapore ni se congele. La segunda zona serían las lunas en torno a planetas gigantes gaseosos con océanos helados en la superficie y agua líquida en las capas más profundas”.
En el Sistema Solar, eso significa la zona donde está la Tierra y Marte, y las lunas heladas en torno a Júpiter y Saturno, como Europa, Ganímedes, Calixto o Encélado.
Al ser consultada sobre cuáles son los “principales” exoplanetas descubiertos hasta ahora, y por qué, la astrónoma revela que los científicos han descubierto “una fauna planetaria bastante interesante, con algunos planetas similares a los que encontramos en nuestro sistema solar y otros muy diferentes”.
“Cerca de dos tercios de los exoplanetas detectados pertenecen similares a Neptuno, llamados minineptunos y supertierras. Las supertierras son planetas rocosos de hasta dos veces la masa de la Tierra, y los minineptunos, como su nombre indica, son planetas más pequeños que Neptuno, pero con grandes atmósferas”.
Además, existe un grupo de planetas gigantes gaseosos tan cerca de su estrella que su atmósfera se evapora continuamente, y otros mundos oceánicos parecidos a las lunas en torno a Júpiter y Saturno, dice.
“Con estos mundos tan diferentes pareciera que nuestro Sistema Solar es poco común. Sin embargo, la detección de planetas esta sesgada por nuestras técnicas de observación, que son limitadas. A futuro, con nuevos telescopios como el ELT, esperamos completar la estadística de exoplanetas estudiando la población de planetas tipos terrestres o incluso de menor masa”.
Aunque no pueden fotografiarlos directamente, los científicos han desarrollado diversas técnicas para detectar y describirlos.
“Tenemos varias técnicas de detección de planetas, siendo la técnica de los tránsitos el método más popular y el que más información nos proporciona. Consiste en estudiar la disminución del brillo de una estrella provocado por el paso de un planeta por delante de la estrella”, explica De Gregorio-Monsalvo.
“Nuestros telescopios pueden captar está disminución en el brillo y obtener información del planeta. Además, si el planeta tiene atmósfera, la luz de la estrella será absorbida por los compuestos presentes en la atmósfera, dejando su huella la cual nos puede indicar la presencia de ciertos gases como el vapor de agua”.
En cuanto a la vida, “podemos determinar vida estudiando la presencia de biomarcadores en su atmósfera”.
“Los seres biológicos tienen la capacidad de emitir grandes cantidades de gas a la atmósfera del planeta en el que habitan. Por ejemplo, en la Tierra nuestra atmósfera posee oxígeno producido por plantas y grandes cantidades de metano producido fundamentalmente por la descomposición de seres vivos. Si encontramos exoplanetas con presencia de agua, dióxido de carbono, oxígeno y metano, tal y como ocurre en la Tierra, y además están en una zona donde el agua pudiese estar en estado líquido, las probabilidades de que exista vida en ese planeta serian altas”.
Para ellos será clave la siguiente generación de telescopios gigantes.
“Serán los llamados telescopios extremadamente grandes, como el ELT de ESO, cuyo espejo primario tendrá 39 m de diámetro. El objetivo de la construcción de la siguiente generación de telescopios gigantes es dar un paso cualitativo en la comprensión del Universo”, comenta la astrónoma.
“Este tipo de telescopios va a impactar en prácticamente todas las áreas de la Astronomía, pues estudiarán los objetos celestes muy débiles y con un nivel de detalle sin precedentes. En el área de las ciencias planetarias, el ELT de ESO va a hacer posible la detección y caracterización de planetas parecidos a la Tierra, así como la composición química de su atmósfera. Así la detección del primer exoplaneta tipo terrestre con actividad biológica es probable que ocurra desde Chile, gracias a este gigante europeo”, concluye.
