Proyecto LSST NSF AURA
Desde principios del Siglo XIX, la necesidad de mirar el cielo desde el sur del mundo le ha dado a Chile una oportunidad para aportar al conocimiento astronómico global.
Esta serie de 9 capítulos revisa cómo ese desarrollo astronómico ocurrido en Chile ha desatado cambios culturales, sociales y económicos que el país debe estar atento para cuidar y valorar.
La serie pasa revista a los pioneros, como James Gillis, a la nueva generación de mujeres que comienza a impulsar la astronomía chilena, a los grandes proyectos de astroingeniería y astrodatos.
Bajo la edición de los historiadores Bárbara Silva Avaria y Carlos Sanhueza-Cerda, y el apoyo del consejo asesor integrado por Mario Hamuy, Julio Pertuzé y Nicolás Lira, revisaremos también los complejos desafíos de política pública que supone impulsar en Chile esta actividad en las próximas décadas.
Reportaje
Chile, capital mundial astronómica
El año 2024, más de la mitad de las instalaciones terrestres de observación astronómica estarán en territorio chileno. La comunidad científica local crece y la observación amateur se populariza. Ninguno de estos magníficos desarrollos será sustentable sin una estrategia nacional.
El Observatorio Vera Rubin (LSST o Legacy Survey of Space and Time) se construye actualmente en el cerro Pachón, cerca de Vicuña, y podrá auscultar el cielo completo en solo tres noches (Crédito: Proyecto LSST NSF AURA).
Por Lorena Guzmán
Fue el 18 de marzo de este año cuando, al inaugurar el Día de la Astronomía, el ministro de Ciencia, Andrés Couve, hizo elocuente la expectante posición de Chile en el desarrollo de esta disciplina al señalar que “hacia 2024, el 70% de la capacidad telescópica terrestre del mundo estará instalada en Chile”.
Efectivamente, Chile es ya el centro astronómico más grande del hemisferio sur. Y uno de los tres más grandes del mundo, junto a los que se encuentran en las Islas Canarias y Hawaii, ambos en el hemisferio norte. En Chile se encuentran 7 modernos sitios de observación.
A estos 7 grandes observatorios se agregarán otros 3 proyectos internacionales, cuya inversión directa en alta tecnología se estima en 3.100 millones de dólares. Se trata del LSST (Observatorio Vera Rubín, en Cerro Pachón, a 2.886 metros de altitud en la Región de Coquimbo), el GMT (Telescopio Gigante de Magallanes, en la provincia de Huasco a 2.516 metros de altura), y el E-ELT (Telescopio Extremadamente Grande, en el Cerro Armazones a 3.046 metros, en la región de Antofagasta).
Un anillo lunar visto este mes desde el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Paranal (ESO), gracias a una combinación de fenómenos astronómicos y de nuestra atmósfera (Crédito: Juan Carlos Muñoz-Mateos/ESO).
Efectivamente, la capacidad de observación ha aumentado de modo significativo, tanto en superficie como en tecnología. Pero, para convertirse en una capital astronómica, el país necesita desarrollar aspectos que van más allá de los telescopios. Ser el centro global de una actividad científica supone integrar aspectos como la producción de conocimiento, la protección de las condiciones naturales que la hacen posible, entre tantos otros.
Comunidad vibrante
En las últimas décadas, el desarrollo de la astronomía ha generado una notable creación de capital humano y académico en el país, conectado y participando en redes globales. La Sociedad Chilena de Astronomía (SOCHIAS), en su censo del año 2006, señalaba que la cantidad de científicos dedicados a la Astronomía en Chile era de 98, desde doctorados a estudiantes de magíster. En el mismo censo del año pasado, 2019, esa cantidad se había incrementado a 255 astrónomos profesionales trabajando en instituciones chilenas. De ellos, 163 tenían posición académica y los 92 restantes eran investigadores e investigadoras. Pero, más elocuente aún, el número de estudiantes de pregrado se estimaba en más de 500. Y con un importante cambio en la distribución de género. De los estudiantes de postgrado, el 44% ya son mujeres.
“La comunidad se ha incrementado de forma exponencial. Actualmente hay más de mil científicos y estudiantes dedicados a la astronomía trabajando y estudiando en 17 universidades”, dice Luis Chavarría, Director Programa Astronomía de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID). Esto ha permitido a la astronomía chilena transitar de un rol de observador a uno de participación activa en los descubrimientos científicos globales, agrega. Solo un ejemplo de ello es el aporte de científicos de la Universidad de Concepción, en abril del 2019, en la primera imagen de un agujero negro obtenida por una colaboración internacional.
Esa circulación de científicos es relevante, aun cuando en la actualidad se realizan muchas observaciones remotas. Claudio Melo, representante de ESO en Chile, no cree que el modo remoto reemplace del todo a la observación presencial: “Sigue siendo importante que los astrónomos vengan porque cuando lo hacen no solo van al observatorio, sino que también dan charlas e intercambian ideas con otros científicos”, explica. A su juicio esta es una fuente de creatividad que no se podrá reemplazar. Por otro lado, en el caso de los astrónomos en formación es primordial que ellos puedan ver de primera mano cómo se realizan las observaciones.
“La comunidad se ha incrementado de forma exponencial. Actualmente hay más de mil científicos y estudiantes dedicados a la astronomía trabajando y estudiando en 17 universidades”Luis ChavarríaANID
Aparte de científicos asociados a la observación, este capital humano crece y seguirá creciendo en campos como astrodatos y astroingeniería. En esas disciplinas el país enfrenta desafíos tan amplios como generar robustas redes de comunicación, servicios de mantenimiento para la tecnología de vanguardia, o el desarrollo de una nueva generación de científicos con una perspectiva global.
Un ejemplo de esto es el proyecto Data Observatory, una asociación público-privada cuyo objeto principal es adquirir, procesar y almacenar en medios digitales los conjuntos de datos generados por instituciones de carácter público o privado. El Data Observatory es una iniciativa del Gobierno de Chile que emergió de políticas públicas con amplia interacción con la ciudadanía, el sector privado y el sector académico. Su origen radica en los Programas Estratégicos de CORFO (2016), que definieron hojas de ruta co-creadas con actores multisectoriales en diversas industrias, y una de ellas es la astronomía.
Igualmente, es un hecho cierto que la astronomía puede impulsar los ya crecientes emprendimientos de turismo y cultura. De acuerdo a la Oficina de la Protección de la Calidad del Cielo en el Norte de Chile (OPCC), en Chile hay 13 observatorios turísticos, desde el extremo norte hasta Chillán.
Adicionalmente, se ha ido popularizando la astronomía amateur a lo largo del país, con organizaciones tan diversas como la Comunidad de Astronomía Aficionada Chilena que organiza desde concursos de astrofotografía, charlas y campamentos de observación, además de una abundante red de conversaciones, intercambios y foros. O la Fundación Astromanía, una red de profesores que se define como “un proyecto educativo que genera actividades y recursos educativos que permitan facilitar el acceso al patrimonio científico de nuestro país y del mundo”.
Estrategia nacional
En un artículo publicado el 2020, los académicos José Guridi, Julio Pertuzé y Sebastián Pfotenhauer reconocen los notables avances de las instalaciones astronómicas en territorio chileno. Incluso validan la popular idea de que el desierto de Atacama pueda ser considerado un “laboratorio natural”, pues eso explica parte de las razones de por qué esos observatorios están allí. Pero advierten que, mirado en retrospectiva, ese desarrollo no sucedió como parte de una estrategia nacional de largo plazo, ni tampoco porque el país dispusiera de instrumentos de políticas públicas para aprovecharlos. En todos los indicadores internacionales, el desarrollo de la astronomía en Chile es notable, pero tiene aún mucho camino por recorrer. Es más, el mismo artículo es muy claro en señalar que las oportunidades en torno a la astronomía requieren de una estrategia nacional, que promueva cambios institucionales, inversiones en ciencia y tecnología, educación y la promoción de alianzas público privadas para aprovechar las externalidades económicas y la transferencia de conocimiento que supone esta actividad.
La observación de los cielos requiere que la astronomía se despliegue en el Hemisferio Norte y Sur. Incluso desde el Sur se ve mucho mejor la Vía Láctea. Chile ha sabido aprovechar esta oportunidad (Crédito: Alfonso Díaz).
Los inicios de este desarrollo astronómico se sitúan en la década de los 60, cuando se comenzó a cristalizar una idea que rondaba en la comunidad astronómica mundial. Equipos compuestos en su mayoría por astrónomos del hemisferio norte, comenzaron a vislumbrar la posibilidad de tener instrumentos considerables donde, hasta ese momento, había muy pocos: el hemisferio sur.
La razón de ello era no solo porque el cielo que se logra observar desde ambas mitades del planeta no es el mismo, sino también porque la Vía Láctea se ve mucho mejor desde el sur. Es así como, a lomo de mula, astrónomos-exploradores comenzaron a recorrer los cerros del norte del país para determinar si el rumor de que Chile tenía los mejores cielos para observar era cierto.
Si bien estos grandes telescopios fueron traídos inicialmente por estadounidenses, a través de AURA (Association of Universities for Research in Astronomy) y Carnegie Institution, y por europeos, de la mano de ESO (European Southern Observatory), Chile dio con una fórmula a cambio de permitir las instalación de los observatorios en su suelo. Con el tiempo, se consolidó la negociación que el 10% del tiempo de observación quedara reservado para los científicos que trabajan en instituciones locales. Esto no solo permitió que surgiera tímidamente una comunidad astronómica en el país, sino también posibilitó comenzar a atraer a científicos de otras latitudes. Si bien esta fórmula se consolidó, es evidente que no fue parte de un diseño previo por parte de una institucionalidad científica.
La necesidad de pensar estratégicamente en las oportunidades y desafíos de la astronomía chilena es algo que el Estado de Chile ya inició hace varias décadas. El año 2012, el Ministerio de Economía encargó una consultoría para detectar y profundizar las oportunidades que la astronomía ofrecía al país.
“Existe en el mundo un significativo número de casos de empresas cuyo origen está en desarrollos de tecnologías para la astronomía y que luego han sido aplicadas a otros sectores productivos”, sostenía aquel informe.
Y además, planteaba audazmente que, si se cumplían 11 supuestos, Chile tenía la capacidad de transformarse en la “Capital astronómica del mundo”. Entre las condiciones necesarias, el mismo reporte mencionaba “la instalación de infraestructura astronómica de clase mundial, el desarrollo de la Astronomía chilena (para convertirse en ciencia de clase mundial), el desarrollo de servicios de apoyo y tecnología para observatorios, el desarrollar instrumentos astronómicos, la utilización de los proyectos astronómicos como guías para el desarrollo tecnológico, la creación de Parques Astronómicos y la protección efectiva de la contaminación luminosa en los sitios de observación”.
Este último punto ilustra la magnitud de los desafíos que la astronomía chilena enfrenta en los próximos años y hasta qué punto esto necesita de políticas públicas, compromiso de la comunidad y medidas concretas. Si no se produce una adecuada protección de los cielos y la contaminación lumínica sigue aumentando, todo lo avanzado puede verse frustrado.
Los desafíos
Si bien el aumento de astrónomos y astrónomas permite hacer crecer y complejizar esta comunidad científica, también produce un efecto colateral; un déficit en el financiamiento. “Los fondos están un poco más detenidos que hace 10 o 15 años atrás. Hoy es más difícil ganarse un concurso”, dice Leopoldo Infante, director del Observatorio Las Campanas de la Carnegie Institution for Science. Entre otras razones, esto ocurre porque no han aumentado los montos destinados al área, pero sí los proyectos que postulan a ellos.
La oportunidad para los astrónomos chilenos está en los grandes observatorios que se están construyendo, los que requieren organizaciones bastante grandes para funcionar”Leopoldo InfanteDirector del Observatorio Las Campanas
De alguna manera, esto se ha suplido por las inversiones que han hecho las mismas universidades, pero dicha inversión y las platas destinadas a la ciencia no pueden seguir creciendo infinitamente y van a llegar a un nivel estable, advierte el científico. Por ello es necesario comenzar a ampliar el abanico de posibilidades. “La oportunidad para los astrónomos chilenos está en los grandes observatorios que se están construyendo, los que requieren organizaciones bastante grandes para funcionar”, señala Infante.
Aunque lo anterior es algo que podría sonar evidente, no lo es. Si bien Chile ha logrado construir una comunidad de astrónomos de primer nivel, áreas adyacentes a la astronomía propiamente tal no se han desarrollado del todo. Aunque esto podría verse como una desventaja, puede tornarse una oportunidad.
El LSST o Legacy Survey of Space and Time -que actualmente está en construcción en el cerro Pachón, cerca de Vicuña- podrá auscultar el cielo completo en solo tres noches. Por ello, en cada una de las jornadas de trabajo generará 20 terabytes de datos. Lograr manejar tamaña cantidad de información es un desafío que va más allá de la astronomía y que involucra a especialidades como el big data o machine learning.
Si bien enfocarse en el manejo de datos es fundamental, no es la única oportunidad que generan los grandes observatorios apostados en suelo chileno. “La mecánica y la electrónica han sido dejadas un poco de lado por focalizarse en los datos”, advierte Leopoldo Infante.
Producir un instrumento genera mucha experiencia y expertise que no se puede obtener de otra forma. “Esas capacidades podrían agregar mucho valor a lo que se hace localmente, incluso más allá de la astronomía y sus instrumentos”, asegura.
Luis Chavarría coincide. “Desarrollar la astroingeniería va a permitir ser parte de los nuevos desafíos tecnológicos que vienen, pero también posibilitará desarrollar capital humano que pueda colaborar con los observatorios y a la vez con la industria”, dice.
El desarrollo de dichas habilidades no es trivial ya que cada nuevo telescopio es único en su tipo. No solo se trata de instrumentos cada vez más grandes o rápidos, sino también de soluciones tecnológicas que construyen para cada proyecto en particular.
Junto con ello, ampliar la mirada sobre la actividad científica pura y ver todos los beneficios que esta puede traer a la sociedad se relaciona directamente con entender los espacios que se desarrollan como laboratorios naturales, opina Luis Chavarría. “La singularidad geográfica del norte de Chile hace que tenga los mejores cielos para la investigación astronómica. Dado que somos un país chico y que nunca va a producir el financiamiento necesario para construir un gran telescopio, la única forma en que podemos ser realmente parte de la colaboración científica es aprovechar nuestras ventajas naturales”, opina.
Entender la actividad científica como parte de un todo, permite también vislumbrar cómo su desarrollo también puede beneficiar directamente a la sociedad. El astroturismo, que genera ingresos localmente, es un ejemplo de ello. Esta forma de mirar la ciencia de una manera más amplia se vincula con un nuevo punto de inflexión en el que se encuentra hoy la astronomía local, asegura Chavarría.
Efectivamente, para que Chile sea la capital astronómica mundial, las condiciones de observación y los enormes telescopios son imprescindibles. Pero, además de ellos, el nivel y el diseño de la inversión científica, así como el modo en que la ciudadanía se relaciona con la astronomía serán los factores a tener en cuenta en los próximos años.
Entrevista
Dos astrónomos de Concepción a la caza de los agujeros negros
En 2019, científicos mostraron la primera imagen de uno de estos devoradores de material, el M87. Chile tuvo un lugar clave en este logro, gracias a dos astrónomos de la Universidad de Concepción: Neil Nagar y Venkatessh Ramakrishnan.
Neil Nagar y Venkatessh Ramakrishnan trabajan en Chile y en 2019 fueron parte del equipo que mostró la foto que Einstein hubiera querido ver: la primera imagen de un agujero negro, el M87, a 55 millones de años luz de la Tierra.
Por Nicolás Luco Rojas
Neil Nagar, ingeniero eléctrico devenido astrónomo, dirige el Departamento de Astronomía en la Universidad de Concepción; se ha hecho célebre. Lleva 14 años en nuestro país; dice que adoptará nuestra nacionalidad.
Está en San Pedro de la Paz, en la región del Biobío. Neil proclama las bondades de los porotos con riendas. Y su fama internacional proviene de haber participado, desde Chile, con otros tres centenares de colegas y técnicos de todo el mundo, en la aventura de lograr la primera imagen de un agujero negro: el M87, a 55 millones de años luz de la Tierra.
Junto a él trabaja su colega y compatriota Venkatessh Ramakrishnan.
Obtuvieron, con los demás protagonistas, la imagen que fue proclamada la fotografía científica del año 2019: un aro naranja y rojo que circunda un enigmático círculo vacío de luz. El proyecto costó diez mil millones de dólares, un esfuerzo que se inició en 1783 con el inglés John Michell, quien planteó la posibilidad de que existiera ese vacío.
Con la teoría de la relatividad, en 1915, Albert Einstein previó que la materia dobla el espacio-tiempo y anunció la existencia de esa “nada” negra y su aro luminoso.
John Archibald Wheeler, generó el nombre “agujeros negros” en 1969 (Wheeler estuvo en Chile en los años 80, invitado por el Centro de Estudios Científicos, CECS, y habló con “Revista del Domingo” de “El Mercurio”).
En octubre de 2020, tres científicos recibieron el Nobel de Física 2020: entre ellos, Roger Penrose, demostró la matemática detrás del anuncio de Einstein y trabajó con Stephen Hawking entre 1965 y 1970 para caracterizar más el agujero negro (Hawking relató el trayecto en su “Breve historia del tiempo, del big bang a los agujeros negros”, de 1988).
Pero nadie había visto un agujero negro. Es casi como antes de las ecografías, inventadas en 1956: la mamá embarazada podía palpar a su criatura, pero tenía que esperar el parto para verla.
La imagen demostró la existencia de esta "nada" negra teorizada por Einstein, y especulada en 1783 por el inglés John Michell.
En abril de 2019, Neil Nagar y Venkatessh Ramikrisnan (“Venki” para sus amigos) viajaron de Concepción a Santiago a participar virtualmente en el anuncio mundial del éxito: ahí estaba la foto que Einstein hubiera querido ver. Un parto mundial.
Cuestión de equipo
Más de una década tomó coordinar siete telescopios que, en conjunto, conforman el Event Horizon Telescope, EHT, un instrumento del porte de nuestro planeta, capaz de ver una sopaipilla en la Luna, integrado por 8 radiotelescopios en Norteamérica, Hawaii, Europa, Sudamérica y el Polo Sur. En la observación del agujero negro M87 el observatorio del Polo Sur, no resultó útil; ALMA, en el Norte de Chile, fue decisivo, según el astrónomo del MIT Vincent Fish.
Los dos astrónomos de Concepción participaban en este equipo.
Venkatessh Ramakrishna es especialista en “separar la carne de la grasa” fotográfica. El sistema entrega muchos datos: unos provienen del agujero negro; otros son puro ruido, interferencias.
Logró su cometido con matemática. Escribe desde India: “Las matemáticas están en el corazón mismo de las imágenes astronómicas. Estas no son más que una serie de ecuaciones con operaciones matemáticas básicas, incluida la trigonometría. Y, por supuesto, dependiendo del campo de la astronomía, asumen diferentes formas.”
Y agrega: “Por ejemplo, en el caso de la radioastronomía, la operación matemática más utilizada en la formación de imágenes es la transformación de Fourier. Esto nos ayuda a descomponer el ruido de la señal, que luego termina invariablemente como imagen".
Trabaja los datos que provienen del inmenso EHT y va armando el rompecabezas apoyado en procesadores poderosos. Al final, como la mamá que mira a su hijo por primera vez, Venkatessh Ramakrishna, logra ser de los primeros seres humanos en contemplar el anillo que rodea el agujero devorador.
Nunca tuve la idea de considerar algo imposible. Esta es mi actitud desde que puse un pie en la astronomíaVenkatessh RamikrisnanCientífico U. de Concepción
Pero no estuvo solo desarrollando su especialidad. Cuenta que otros colegas en otros lugares del mundo comprobaban continuamente sus largos cálculos. Ya en 2017 empezaron a aparecer las primeras señales limpias: comenzaba a vislumbrarse el agujero y su halo brillante.
Amordazados
Desde Concepción, Neil y Vanki (como le dicen a Venkatessh) sufrían porque el pacto era no revelar nada hasta que el descubrimiento fuera seguro. Ambos, confidentes entre sí, sólo podían compartir con los otros científicos en la aventura. Y, como muchos otros colegas sabían en qué estaban trabajando, debían negarse a responder indagatorias.
“Habiendo sido ya parte del equipo central a cargo de las observaciones y de la producción de imágenes, –escribe Vanki– la carga sobre mi hombro era bastante masiva: todos mis compañeros y amigos me molestaban a diario para conocer el resultado”.
La tortura duró hasta abril de 2019, cuando se presentó la imagen.
Cuando me mostró la imagen, no le creí Neil Nagar Director Departamento de Astronomía U. de Concepción
Ya en junio de 2018 Vanki había llegado a la oficina de Neil a mostrarle un gran avance. “Cuando me mostró la imagen, no le creí”, cuenta Neil. Le pidió a Vanki rehacer los cálculos. Pero ya estaban entre los primeros seres humanos que veían un agujero negro.
Conocían las imágenes que antes había dibujado el computador, una simulación. Y Neil no esperaba que la foto real fuera tan cercana a la imagen prevista en el computador. Incluso pensó que Vanki le estaba haciendo una broma, mostrándole una de las imágenes simuladas. Al final, tras muchas revisiones certificaron la imagen que tantos astrónomos habían soñado ver desde fines del siglo XVIII.
Pudieron así celebrar como campeones.
“Somos parte de un pequeño grupo, la astronomía en Chile es buena y, cuando se trabaja en cooperación, se aprenden muchas cosas. En el futuro vamos a poder liderar proyectos”, declaró Neil al Diario de Concepción.
En órbita terrestre
Ambos especialistas son trotamundos.
Neil Nagar nació en la provincia de Rajasthan, en India. Primero estudió teatro; actuó en obras muy conocidas en su país, desconocidas en Occidente. Luego, se graduó como ingeniero eléctrico y por eso comenzó a construir instrumental astronómico. Se encandiló.
Se doctoró como astrónomo en Maryland, EE.UU., y estudió también en Holanda. Desde 2009 participa en el proyecto EHT. Hoy estudia galaxias activas, calibración y explotación de datos de ALMA. Lidera proyectos para medir agujeros negros supermasivos, como el M87 y para identificar más galaxias cercanas, consigna el Diario de Concepción.
El M87Los agujeros negros son bestias supermasivas: se ubican al centro de las galaxias y pesan trillones de veces lo que nuestro Sol. Pero nunca se muestran. Hasta ahora.
Gracias al conjunto de telescopios sincronizados en el “Event Horizon Telescope” o EHT más de doscientos científicos consiguieron la imagen del M87, un gigante con 1.600 veces la masa del agujero negro que ocupa el centro de nuestra galaxia, el Sagitario A*.
Pero es más fácil “fotografiar” el M87, a 55 millones de años luz, que el Sagitario A*, que se encuentra “cerca” y cambia más rápidamente.
Sin embargo, ver el agujero negro de nuestra galaxia es la meta más anhelada del equipo de astrónomos que se coordina en el proyecto EHT. Y más ahora, cuando se sumarán nuevos telescopios para conseguir datos más precisos, lo borroso se transforma en nítido.
Gracias al conjunto de telescopios sincronizados en el “Event Horizon Telescope” o EHT más de doscientos científicos consiguieron la imagen del M87, un gigante con 1.600 veces la masa del agujero negro que ocupa el centro de nuestra galaxia, el Sagitario A*.
Pero es más fácil “fotografiar” el M87, a 55 millones de años luz, que el Sagitario A*, que se encuentra “cerca” y cambia más rápidamente.
Sin embargo, ver el agujero negro de nuestra galaxia es la meta más anhelada del equipo de astrónomos que se coordina en el proyecto EHT. Y más ahora, cuando se sumarán nuevos telescopios para conseguir datos más precisos, lo borroso se transforma en nítido.
La misma publicación alaba su perfecto español, chilenizado a tal punto que termina sus frases con “poh”. Antes de instalarse en Concepción, vino a Chile a conocer los observatorios. Define a los penquistas como amistosos y cercanos.
Recuerda que desde el comienzo postuló a fondos y tiempo de telescopios, sin éxito. Pero eso resultó para mejor: buscó asociarse con colegas de todo el mundo para construir la imagen del agujero negro M87.
...Y ahora encabeza el Departamento de Astronomía de la U. de Concepción.
Venkatessh Ramakrishnan, Venki, vivió 20 años en su natal Chennai, India. Fascinado por la astronomía, viajó a Finlandia y se doctoró en la Universidad Aalto.
Llegó a la U. de Concepción a realizar un postdoctorado. Es experto en galaxias activas, sus cambios, sus trayectorias. En el proyecto EHT trabaja, además, en la calibración de los datos y en los algoritmos para construir con ellos, imágenes.
Como se adjudicó un proyecto Fondecyt, se quedará tres años en Chile (“el lugar más importante en el área, con los mejores telescopios”), además, es su lugar favorito en Sudamérica.
El Senado de la República y la Universidad de Concepción, los galardonaron. Además, recibieron el premio Breakthrough 2020 en física fundamental. El rector de la Universidad de Concepción, doctor Carlos Saavedra, declaró: “Este es el tipo de resultado que queremos promover, una universidad comprometida con el desarrollo de la Región y su País, pero también con la ciencia de alcance global que permite aumentar las fronteras del conocimiento de la humanidad”.
De lo pequeño a lo inmenso
Venkatessh Ramakrishnan, Venki, nos escribió desde India. Nos contó lo fecundas que fueron las experiencias con sus padres siguiendo eclipses lunares o solares, u observando la ocultación de algún planeta. El cielo estuvo siempre presente.
–¿Y los agujeros negros?
-A los 20 años me fascinaron. Trabajaba en mi proyecto de maestría sobre galaxias y candidatos a supernovas. Me concentré, en ambos casos, en la influencia de los agujeros negros.
–Y ¿hubiera pensado que la humanidad alguna vez sería capaz de “ver” un objeto masivo que devora la luz?
-Nunca tuve ni tendré la idea de considerar algo imposible. Esta es mi actitud desde que puse un pie en la astronomía, algo que nunca cambiará.
–Los veo como Galileos, capaces de observar fenómenos que sólo podían suponer. ¿Cómo ha cambiado su percepción del Universo?
-La inspección visual de cualquier objeto en el Universo eleva la percepción que uno tiene al siguiente nivel. De ahí que, mientras salgan a la luz más descubrimientos de este tipo y las respectivas imágenes de fenómenos exóticos en el Universo, mejor será nuestra comprensión de la evolución del Universo.
–¿Qué avenidas abre conocer la imagen de un agujero negro?
-El resultado actual, la llamada primera imagen del agujero negro supermasivo, es solo un rasguño en la superficie. Recién estamos comenzando en nuestra búsqueda de más imágenes maravillosas de agujeros negros en varias otras galaxias. Esto juega un papel clave en nuestra comprensión de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein ya que los mejores lugares para experimentar su teoría son las regiones alrededor de los agujeros negros donde el efecto de la gravedad es fuerte.
–¿Qué proyectos puede usted liderar?
-Actualmente estoy liderando un proyecto para extender este estudio a los agujeros negros en galaxias cercanas, lo que significa que estamos en el proceso de hacer más de estas imágenes de agujeros negros.
–¿Conoce a los ganadores del Premio Nobel de Física 2020: Dres. Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez? Parecen subrayar el hito clave que representan los agujeros negros en cosmología.
-Conozco muy bien los trabajos de los tres premios Nobel. He leído extensamente las publicaciones de todos ellos, donde destaca la contribución del Dr. Penrose a la física teórica. Los doctores Genzel y Ghez jugaron un papel vital en la documentación de las órbitas de las estrellas alrededor del agujero negro en el centro de nuestra galaxia, que se convirtió en la primera evidencia observacional exclusiva de la presencia de agujeros negros.
Ensayo
Jürgen Stock, las aventuras del astrónomo del Tololo
La misión de Jürgen Stock era encontrar el mejor sitio de observación en Chile. Hablaba fluido español, sabía tratar con arrieros, observar cóndores o manejar el código morse. Sus exploraciones fueron decisivas para la instalación del observatorio de Cerro Tololo.
Jürgen Stock recibió el encargo del Observatorio MacDonald en Estados Unidos de ubicar un lugar desde el cual se pudieran observar los cielos en el Hemisferio Sur del planeta: Tololo fue su recomendación (Crédito: ESO).
Bárbara Silva A.
Historiadora U. Alberto Hurtado
En febrero de 1960, un rudimentario vehículo traqueteaba desde Santiago con el objetivo de llegar a Vicuña, en el Valle del Elqui. Ese era el tercer viaje de Jürgen Stock a Chile, astrónomo alemán que trabajaba para el Observatorio MacDonald, en Estados Unidos, en ese entonces asociado con la Universidad de Chicago. Stock había comenzado su viaje acompañado de Hugo Moreno, Carlos Torres y Guillermo Romero, todos ellos vinculados de un modo u otro al Observatorio Astronómico Nacional de Chile.
La primera grata sorpresa de este grupo fue encontrar asfaltado el primer tramo de la carretera hacia el norte. Pero, cuando llegaron a Los Vilos, alrededor de las 6 de la tarde, comenzó el camino de tierra, y también sus problemas. Una rueda pinchada, un embrague cortado. Repararon el embrague con un alambre de una cerca a la orilla del camino y llegaron a La Serena a las 6 de la mañana del día siguiente.
Aun cuando el trayecto les tomó casi un día completo, toda demora valía la pena, pues allí iba el germen de lo que sería la astronomía internacional en Chile contemporáneo. La principal misión de Jürgen Stock, y el motivo de su asociación con el Observatorio MacDonald, era muy precisa: detectar cuál podría ser el mejor sitio de observación en Chile, pues esa sería la información clave para decidir si los norteamericanos decidían construir un observatorio en el hemisferio sur, y dónde lo harían. El proyecto comenzó liderado por la Universidad de Chicago, pero pronto pasaría a manos de AURA, la asociación de universidades para investigación en astronomía, por su sigla en inglés.
La misión de Stock lo llevó a recorrer lugares como Cerro Morado, Tololo y Guamayuca (en el Valle del Elqui) y La Peineta (más cerca de Copiapó). Aquí, una vista de Tololo (Crédito: Archivo Histórico de Cerro Tololo NOIRLab/NSF/AURA).
Infancia en México
Stock tenía experiencia en la evaluación de sitios de observación. Hacía algunos años había trabajado en un encargo similar en Sudáfrica. Pero, en esta misión, sus habilidades parecían particularmente idóneas, pues además de la experiencia en el llamado “site testing”, el astrónomo hablaba fluido el español debido a su infancia en México.
Ubicar un buen sitio de observación era un paso decisivo para hacer realidad el proyecto de construir un observatorio en el hemisferio sur, con la tecnología de punta que el mundo de los sesenta podía ofrecer. Por ese entonces, existía un consenso transversal entre los astrónomos de diversas partes del planeta que los cielos australes estaban significativamente menos estudiados que el hemisferio norte. De hecho, hasta entonces la mayor cantidad de observatorios y de actividades astronómicas se situaba en el hemisferio norte. En el sur, existían algunas instalaciones en Australia, en Sudáfrica y en Chile, entre otros lugares, pero eran observatorios que ya no se situaban en la ciencia de vanguardia que había promovido el contexto de la guerra fría, la carrera espacial y el exponencial desarrollo tecnológico.
Para la astronomía, era imprescindible contar con observaciones de calidad en el hemisferio sur. Los cielos del sur permitían acceder a cuerpos celestes que no eran visibles desde el norte: las nubes de Magallanes y el centro de la vía láctea eran objetos de especial interés para la investigación astronómica.
Los cielos del sur permitían acceder a cuerpos celestes que no eran visibles desde el norte: las nubes de Magallanes y el centro de la vía láctea, por ejemplo. La foto muestra las obras iniciales de Tololo (Crédito: Archivo Histórico de Cerro Tololo NOIRLab/NSF/AURA).
Rutllant, contacto clave
Esto motivó el viaje, la inversión y la posterior construcción de enormes observatorios en el hemisferio sur. Jürgen Stock fue el astrónomo que lideró esas primeras evaluaciones. El astrónomo norteamericano –de origen holandés- Gerard Kuiper, que trabajaba en el Observatorio Yerkes – asociado también a la Universidad de Chicago- era quien había promovido el plan de avanzar en torno al sueño de tener un observatorio astronómico en el hemisferio sur.
En ello, el contacto con Federico Rutllant, en ese entonces director del Observatorio Astronómico Nacional (OAN) fue un paso relevante. Al pensar en la iniciativa de construir un observatorio en alguna parte del sur del mundo, sería necesario generar algún tipo de acuerdo o negociación con instituciones locales, y contar con el apoyo de actores que conocieran la realidad nacional.
Aunque el OAN no era una institución de gran peso dentro de la Universidad de Chile, podía ser una instancia que facilitara las futuras gestiones. Y la figura de Rutllant fue clave en el inicio del desarrollo de la astronomía contemporánea en el país, en tanto los esfuerzos del director del OAN convergieron con las condiciones políticas nacionales e internacionales de finales de los cincuenta, que configuraron un escenario propicio para la expansión de la ciencia astronómica en Chile.
Stock fue el astrónomo que de algún modo encarnó esa convergencia entre distintos espacios: Coquimbo, Chile, Estados Unidos, Europa y el Universo. Para lograr esa conexión estuvo, entre otros lugares, en Cerro Morado, Tololo y Guamayuca (en el Valle del Elqui), La Peineta (más cerca de Copiapó), entre Santiago y Estados Unidos, con el objetivo de alcanzar esas estrellas distantes.
Aunque Stock trabajaba para Estados Unidos, este país no era el único con intereses astronómicos en Chile. En ese momento, astrónomos europeos ya habían avanzado en la creación de ESO (European Southern Observatory), un conglomerado de naciones europeas que también buscaban construir un observatorio austral. Los primeros intentos de ESO se llevaron a cabo en Sudáfrica, pero cambiaron de planes y se volcaron hacia Chile. Para tomar las decisiones, también se basaron en los registros y en la evaluación de Jürgen Stock.
Un telescopio Danjon
De este modo, se comenzó a tejer una red interconectada que vinculó la astronomía internacional con las montañas de Coquimbo, entre los cuales también se intersectaron astrónomos nacionales y actores locales.
En cada ascenso, Stock llevaba consigo los equipos que le permitían tener una evaluación más certera sobre el seeing, es decir, cómo son las condiciones de observación, y cuánta turbulencia atmosférica podía percibir.
La tarea astronómica de Stock se inscribía en la ciencia de vanguardia. Pero, al mismo tiempo, también debía vincularse con arrieros que conocían las huellas de ascenso a las montañas, pequeños agricultores que podían interpretar las señas de las tormentas en la zona, saber cómo manejar las mulas que llevaban los equipos, observar los cóndores que podían alertar de una tormenta, recordar el código morse para comunicarse de una cima a otra mientras no llegaran los equipos de radio, entre otros aspectos frente a los que debía improvisar. Ser astrónomo en la evaluación de sitios de observación astronómica en ese entonces implicaba una serie de habilidades que iban más allá de la ciencia y que, a su vez, eran decisivas.
En cada ascenso, Stock llevaba consigo los equipos que le permitían tener una evaluación más certera sobre el seeing, es decir, cómo son las condiciones de observación, y cuánta turbulencia atmosférica podía percibir. Tener seguridad sobre este factor es clave en la calidad de las imágenes que se pueden obtener de los cuerpos celestes. Por esto, debía subir y bajar montañas cargando, al menos, un interferómetro y un telescopio Danjon.
Sus conclusiones fueron determinantes: las condiciones de observación en las montañas del Valle del Elqui eran de calidad superior. Allí había un cerro, Tololo, que tenía todas las condiciones para la construcción de un gran observatorio astronómico en el hemisferio sur. Un par de años después de aquel viaje que comenzó en febrero de 1960, la decisión estaba tomada y comenzó el proceso de construcción.
En 1968 se inauguró Cerro Tololo Interamerican Observatory, el anhelado observatorio austral norteamericano. Diversos periódicos en Chile publicaron notas y registros sobre el evento y, por primera vez, se comenzó a hablar sobre la cualidad de los cielos de Chile en el espacio público de la prensa (Crédito: Archivo Histórico de Cerro Tololo NOIRLab/NSF/AURA).
Tololo abre la conversación sobre la calidad de los cielos
Hacia el final de la década, en 1968, se inauguró Cerro Tololo Interamerican Observatory, el anhelado observatorio austral norteamericano. Diversos periódicos en Chile publicaron notas y registros sobre el evento y, por primera vez, se comenzó a hablar sobre la cualidad de los cielos de Chile en el espacio público de la prensa. Quien había medido y legitimado esa cualidad, había sido Jürgen Stock.
Hoy, el observatorio de Cerro Tololo continúa en operaciones allí donde Stock sugirió su construcción, junto con sus vecinos en montañas cercanas de la zona: La Silla, de ESO, y Las Campanas, de Carnegie, todos construidos alrededor de la misma época. Cada uno de ellos ha añadido distintos y poderosos telescopios, y otros cuantos se encuentran en construcción.
En la actualidad, ya no se experimentan aventuras como las de Stock para buscar sitios de observación astronómica. Con el correr del tiempo, ciertamente las aventuras cambian y los desafíos son distintos, pero el objetivo final sigue siendo el mismo: intentar responder preguntas sobre lo que pasa allá, a lo lejos, donde vemos el brillo de estrellas en medio de una oscuridad profunda, donde nuestros ojos apenas alcanzan a ver.
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Siglo XIX: Imágenes de una actividad incipiente en Chile
Si bien el boom astronómico actual data de los años 60 del siglo XX, en el siglo XIX se ubican los primeros esfuerzos por mirar desde Chile los cielos del mundo. Aquí algunos testimonios gráficos de esa etapa.
Los orígenes de la actividad astronómica en Chile datan del siglo XIX, período en el que también tuvieron una importante participación algunos extranjeros.
En sus investigaciones sobre la evolución de la astronomía en Chile, el historiador Carlos Sanhueza-Cerda (editor, junto a Bárbara Silva, de esta serie), descubrió en el Archivo de la Biblioteca Universitaria de Marburg, Alemania, esta carta del primer director del Observatorio Astronómico Nacional, Karl Moesta, a su mentor en Alemania Christian L. Gerling, del Observatorio Astronómico de Marburgo, a meses de haberse fundado la institución en Chile.
Este documento muestra cómo se hizo el traspaso de la expedición de los Estados Unidos, liderada por James M. Gilliss, y el papel que en ello jugó Alemania. Al mismo tiempo acá se ve el interés de Chile de conectarse con la ciencia europea, o, como dice Moesta, “con los observatorios del hemisferio norte”.
A continuación, la traducción realizada por el propio Sanhueza:
"Santiago de Chile, Septiembre 26, 1852
Sr. Professor Dr. Gerling,
¡Mi querido profesor!
Probablemente fue por la amabilidad del Sr. Gilliss que recibió mi carta anterior. Me tomo la libertad de volver a enviarle unas líneas. Desde el 13 de agosto de este año he sido nombrado director del observatorio local, y luego el 14 de agosto de este mes lo tomé definitivamente bajo mi dirección y comencé el primer trabajo. Mi trabajo, creo, debería limitarse a la observación de las culminaciones lunares y las ocultaciones estelares y pronto continuarán las observaciones de zonas del Sr. Gilliss. Las manipulaciones con los instrumentos, creo, las conozco bastante; sólo que todavía me falta la capacidad de trabajar rápido. Verá en los periódicos que le enviará el Sr. Gilliss que el gobierno me ha obligado a contactar con los observatorios del hemisferio norte, por lo que le pido respetuosamente que me ayude con su recomendación. A los chilenos les gusta presumir [de sí mismos] en el extranjero. En cuanto a los observatorios norteamericanos, Gilliss hará lo que sea necesario, como ya ha escrito a Greenwich y al Sr. Williams, secretario de la Real Sociedad Astronómica. (…). Al mismo tiempo, se hará una idea de los esfuerzos aquí en los periódicos, sobre los que Gilliss probablemente le escribirá.
El Sr. Gilliss es un gran hombre de honor. No hay nada que lamente más que no haber encontrado una rápida [...] oportunidad de mostrarle mi aprecio. (…)
Le deseo de todo corazón su mejor e invariable bienestar y, finalmente, le pido que dé mis mejores deseos al Prof. Kessel y a Stegmann.
Por favor, acepte la expresión de mi más profunda admiración.
Karl Moesta
Director Observatorio Astronómico Nacional de Chile"
