Cómo es el telescopio "franco-salteño" que buscará las huellas del Big Bang
El viaje del telescopio de microondas del Proyecto Qubic (Q-U Bolometric Interferometer for Cosmology), que comenzó en Francia y culminará -si todo sigue tal cual lo previsto- en marzo del 2022 a 5.000 metros de altura en el Observatorio de Alto Chorrillos, en Salta, ya se encuentra en su etapa final tras ser ensamblado con éxito y mostrar el funcionamiento esperado en las pruebas iniciales.
El extenso periplo tiene un desafío: descubrir la radiación remanente de microondas de la explosión que dio origen al universo hace 13.800 millones de años.
A principios de julio, el telescopio llegó desarmado al puerto de Buenos Aires y fue trasladado a Salta en camión para su integración en el laboratorio de la Regional Noroeste de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), en la capital provincial. Allí es sometido a pruebas de funcionamiento a través de una fuente de calibración.
"Queremos detectar lo que la teoría predice que debe existir como consecuencia de la inflación, el movimiento donde el universo se expandió a una velocidad exponencial y se definieron sus características", explicó Beatriz García, vicedirectora del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (ITeDA) y a cargo del área de Educación y Difusión del Proyecto Qubic.
La también investigadora principal del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), indicó que la "teoría predice que en el universo primitivo, cuando todavía no había galaxias, ni estrellas, cuando la materia no estaba ni siquiera organizada, aparecieron ondas gravitacionales primordiales". Son esas ondas las que quieren encontrar a través de este interferómetro bolométrico.
Si lo logran, se habrá verificado una parte de la teoría que mejor explica las observaciones.
Mientras imagina que un logro como este sería merecedor de un Premio Nobel, el responsable del Comité Directivo del Proyecto QUBIC y gerente de Tecnología e Investigación de Altas Energías de la CNEA, Alberto Etchegoyen, sigue paso a paso el avance del telescopio de microondas.
"Se terminó de ensamblar y se montó una fuente de calibración que emite una luz parecida a la que vamos a detectar -detalló-. Esa luz entra por la ventana del telescopio, sigue por el camino óptico a través de espejos y es focalizada en el sensor propiamente dicho, que es criogénico y de microelectrónica".
Luego, el sensor produce la señal que es transferida a la computadora. "Está dando los resultados esperados. Detecta lo que tiene que detectar, funciona bien", aseguró Etchegoyen.
Mientras se continúa con la construcción del albergue del telescopio en Alto Chorrillos, a 20 kilómetros de la localidad de San Antonio de los Cobres, seguirán las pruebas en el laboratorio.
"Para hacer ciencia hay que ir a 5.000 metros de altura. El instrumento necesita esos cielos y las características de Alto Chorrillos que es casi única en el mundo", explicó Etchegoyen.
En las características del interferómetro bolométrico que trabaja con temperaturas cercanas al cero absoluto o cero grado Kelvin -que son -273 grados Celsius- están depositadas las expectativas de los científicos para conseguir su objetivo.
Eso se debe a que lo que buscan detectar es una muy precisa longitud de onda de microondas que son las del universo primordial. Se trata de energías muy bajas (2.7° Kelvin), pero como el equipo trabaja a una temperatura mucho menor, cuando esta señal llegue se modificará la temperatura y así el sistema podrá detectarla.
"El interferómetro trabaja con temperaturas muy bajas y eso le permite tener escaso ruido ya que hay poca temperatura que es una forma de energía que genera ruidos. Los bolómetros tienen la gran ventaja de poder medir esta radiación de un milímetro y con temperaturas de 2.7 grados Kelvin", señaló Etchegoyen, y agregó que "son energías muy bajas las que queremos medir, pero lo haremos a temperaturas mucho menores".
A su vez, García aclaró que esta luz empezó a viajar cuando el universo se expandió.
"Esos fotones que buscamos es la radiación cósmica del fondo de microondas. Como viene viajando desde hace más de 13.500 millones de años, esa luz se expandió con el universo y la longitud de onda se hizo mucho mayor por lo que la radiación es de menor energía, son de microondas, frías, de baja energía", dijo.
De ser captada, esa radiación proporcionará mucha información. "Es la huella digital de lo que sucedió antes de que los fotones empezaran a viajar libremente. Eso es lo que uno quiere extraer, los datos de adentro de la radiación", completó García.
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El lugar es otra de las ventajas del Proyecto Qubic. Alto Chorrillos es considerado ideal para hacer este tipo de búsquedas ya que el cielo suele estar siempre claro, no hay interferencias sonoras ni lumínicas. Y lo más importante: el clima es seco, una característica fundamental para poder detectar estas señales.
Según el investigador del Conicet, la aparición de estas ondas de microondas del universo primordial no es azarosa sino estadística, por lo que como mucho tardarán tres años y medio en hacer estas mediciones ya que en ese tiempo esperan llegar a una cierta cantidad de flujo.
En la búsqueda de Qubic, de cosmología experimental, participan Argentina, Francia, Italia, Estados Unidos y Reino Unido. En nuestro país el proyecto parte de un acuerdo entre el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, Conicet, CNEA y el gobierno de Salta.
Además de preparar a técnicos e investigadores argentinos en el manejo del equipo, el proyecto también incluyó la capacitación virtual de guías de la zona para promover el turismo astronómico.
Así, en San Antonio de los Cobres, a 20 kilómetros de la ubicación del telescopio, se inaugurará un centro de visitantes; un atractivo más para la penúltima estación del mítico Tren a las Nubes, que parte desde la capital provincial.
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El experimento Qubic forma parte del consorcio nacional y provincial "Salta, Ventana al Universo", que busca convertir a la provincia en sede de varias instalaciones científicas en el campo de la astronomía y la astrofísica como el proyecto que se comparte con Brasil LLAMA (Large Latin American Millimeter Array) con un radiotelescopio ubicado en Alto Chorrillos, al igual que Qubic, o el telescopio Totos, instalado en cerro Macón, cerca del límite con Chile.
