El 1 de diciembre un cable crucial roto en el icónico Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Después de 57 años captando ondas de radio de todo el cosmos, el receptor de 900 toneladas cayó por el aire al suelo y atravesó miles de paneles de aluminio que componían el plato de 300 metros de ancho.
Si bien el colapso del observatorio conmocionó y horrorizó a la comunidad astronómica, no fue una sorpresa. La realidad del deterioro del instrumento se hizo completamente evidente en noviembre, después de que la National Science Foundation revisara dos roturas de cables recientes y decidió desmantelar el radiotelescopio de clase mundial. Pero para un campo que piensa en décadas, un mes pasa en un santiamén y los investigadores atónitos apenas comienzan a contemplar su futuro incierto.
La redundancia es un lujo que los astrónomos no tienen. Para maximizar el valor de la escasez de fondos para proyectos costosos, los planificadores nunca construyen el mismo instrumento dos veces. Como resultado, incluso cuando la comunidad da la bienvenida a una nueva instalación de vanguardia en China y espera la próxima generación de radiotelescopios, Arecibo, como todos los observatorios, llenó un nicho esencial. Si bien muchos proyectos de Arecibo teóricamente pueden reubicarse (aunque pueden tener problemas en la práctica), otros se han paralizado. La pérdida de las capacidades de transmisión y el rango de frecuencias únicas de Arecibo, sin mencionar su papel social como centro de actividad científica, paralizará la radioastronomía en los años venideros.
“Hay muchos proyectos que en este momento no se pueden hacer tan bien en ningún telescopio del mundo”, dice Maura McLaughlin, astrónomo de la Universidad de West Virginia.
Arecibo era más que un oído exquisitamente sensible sintonizado para captar débiles ondas de radio del espacio profundo. También tenía una voz de radio en auge, incomparable con cualquier otra instalación del planeta, una que los investigadores utilizaron en 1974 para transmitir un mensaje de radio a los habitantes del haz de estrellas conocido como M13. El mensaje describía nuestro sistema solar, la anatomía humana y el diseño del plato de Arecibo en sí.
Desde entonces, la instalación ha estado en comunicación principalmente con objetos un poco más cercanos a casa: asteroides. Cuando amplios estudios en otros telescopios encuentran nuevas rocas espaciales, la NASA ha utilizado las capacidades del radar de Arecibo para descubrir qué tan peligrosos son realmente los objetos. El transmisor emitiría ondas de radio a un asteroide y, según cómo se reflejaran, los investigadores podrían determinar el tamaño, la forma y la trayectoria de la roca.
Una de las observaciones finales de Arecibo, a finales de julio, fue echar un vistazo más de cerca a uno de los asteroides más amenazadores descubiertos este año. El asteroide 2020 NK1 es un objeto del tamaño de una casa que inicialmente tenía una probabilidad estimada de 1 entre 70.000 de estrellarse contra la Tierra hacia finales de siglo. Pero con las lecturas del radar de Arecibo, la NASA pudo concluir que el asteroide nunca te acerques más a 2,5 millones de millas del planeta.
El único otro plato de radio que puede rebotar efectivamente ondas de radio en los asteroides, según Anne Virkki, el investigador principal del programa de radar planetario de Arecibo, es el Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone en California. Sin embargo, como estación de la Red de Espacio Profundo de la NASA, la agencia mantiene a Goldstone bastante ocupada comunicándose con su flota de misiones robóticas esparcidas por todo el sistema solar. Arecibo estudió aproximadamente 100 asteroides al año, pero Goldstone podrá manejar solo la mitad de los objetos, estima Virkki. El telescopio Green Bank en West Virginia planea agregar un radar a su plato, pero el haz será más débil y más estrecho que el de Arecibo. En el futuro previsible, la Tierra volará a ciegas.
“Todo el programa de radar planetario se ejecutó en el [Arecibo] Observatorio ”, dice Virkki. “Eso se verá muy afectado”.
Muchos proyectos de Arecibo no necesitan radar y posiblemente podrían trasladarse a otros radiotelescopios. Pero los directores no dejan que sus instalaciones multimillonarias permanezcan inactivas, por lo que hay poca holgura en el sistema para atender los estudios de Arecibo, ahora sin hogar.
McLaughlin participa en el Colaboración NANOGrav, que se tambalea a punto de detectar las primeras ondas gravitacionales que emanan de las colisiones entre los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el corazón de la mayoría de las galaxias. Las sutiles irregularidades entre los latidos de los púlsares de milisegundos (estrellas de neutrones en rotación que emiten una señal similar a un faro hacia la Tierra cientos de veces por segundo) podrían revelar estas ondas en el espacio-tiempo. Los investigadores de NANOGrav han pasado más de una década observando pacientemente 80 púlsares, 40 de Arecibo y 40 de Green Bank. Ellos vieron recientemente indicios de un descubrimiento
Pero para lograr su objetivo final de identificar choques específicos entre agujeros negros titánicos, la colaboración necesita más tiempo. Arecibo dedicó 800 horas al año al proyecto, y el grupo simplemente no puede darse el lujo de comprar ese nivel de observación en el telescopio Green Bank (y si lo hicieran, tendría que pagar el precio de otras investigaciones). Actualmente, los astrónomos esperan obtener información adicional sobre los 40 púlsares ahora no monitoreados a partir de conjuntos de datos recopilados por socios internacionales, pero sus expectativas sobre el largo potencial del programa se han derrumbado junto con el receptor de Arecibo.
“Ahí es donde realmente vamos a sufrir por la pérdida de Arecibo, dice McLaughlin. “Realmente comenzaremos a ver el éxito en tres, cuatro o cinco años a partir de ahora”.
Sin embargo, la comunidad astronómica es resistente. La ausencia de Arecibo pronto se convertirá en otra característica del panorama de la radioastronomía que la NSF y otras organizaciones deben considerar al decidir qué nuevos proyectos financiar, y para que los investigadores sopesen cuando soliciten tiempo de observación.
Y ese paisaje sigue evolucionando. Los investigadores lamentan la pérdida de Arecibo y dan la bienvenida a la llegada del radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST) de China, el radiotelescopio de plato único más grande del mundo, que comenzó a aceptar propuestas de astrónomos internacionales el año pasado después de más de una década de construcción y pruebas. Con más del doble del área de Arecibo, la instalación tendrá una recepción más nítida para algunos objetivos celestes, aunque en su configuración actual no puede captar tantas frecuencias.
Los radioastrónomos también esperan avanzar en el Square Kilometer Array, un proyecto internacional que tiene como objetivo acumular un kilómetro cuadrado de área de recolección de datos uniendo miles de platos más pequeños en los desiertos de Sudáfrica y Australia. El observatorio tomaría imágenes del radiouniverso cincuenta veces más nítidas que cualquier otro telescopio. Después de treinta años de planificación, la construcción podría comenzar el próximo año y la instalación podría estar operativa a fines de la década, aunque si los países miembros pueden elevar el billon de dolares necesario para comenzar sigue siendo incierto.
Los investigadores en los EE. UU. Tienen la mira puesta en un proyecto más modesto, el Matriz sinóptica profunda – 2000. Encabezado por el Instituto de Tecnología de California, el DSA-2000 tendría 2000 platos cada uno de aproximadamente 5 metros de ancho. La matriz sería relativamente barata, con un estimado de $ 100 millones de dólares. El proyecto se encuentra en la etapa de diseño conceptual, pero con la financiación adecuada podría comenzar a inspeccionar el cielo alrededor del mediados de la década. El área de recolección combinada sería mucho más grande de lo que es posible con un solo plato, y la matriz distribuida sería menos vulnerable a fallas catastróficas.
Mientras tanto, sin embargo, los astrónomos enfatizan que el fin del gran plato de Arecibo no debe significar el fin de la comunidad científica de Arecibo. Después de décadas de operaciones, dice McLaughlin, el área se ha convertido en el hogar de ingenieros extremadamente talentosos con valiosa experiencia en criogénica, receptores y otra maquinaria necesaria para mantener un telescopio gigante en funcionamiento. Si no se pueden encontrar fondos para reconstruir el plato de Arecibo en su totalidad, tanto ella como Virkki esperan que el sitio pueda seguir participando en la investigación de otras maneras. Los astrónomos podrían utilizar la infraestructura para celebrar conferencias, por ejemplo, o podrían erigir una pequeña serie de antenas de radio que podrían, al menos, llenar parcialmente el agujero dejado por el gigante caído.
“Con el tiempo, ese vacío comenzará a ser reemplazado”, dice McLaughlin. “Espero que Arecibo continúe contribuyendo”.