¿Qué va a observar el mayor caza-rayos gamma del mundo desde La Palma?

En la cima del Roque de los Muchachos, a más de 2.200 metros sobre el Atlántico, hay cuatro enormes ojos de 23 metros que no miran estrellas: miran destellos. Destellos de luz azulada que duran apenas unos nanosegundos y que solo aparecen cuando la radiación más energética del universo —los rayos gamma de muy alta energía— se estrella contra la atmósfera terrestre. Este mes de octubre, la colaboración LST del Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) ha inaugurado oficialmente ese cuarteto de telescopios, completando la construcción de la sede norte del que será el observatorio de rayos gamma más grande y potente del planeta.

El acto, celebrado en Santa Cruz de La Palma con representantes del CTAO ERIC, la colaboración LST, el Cabildo de La Palma y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), culmina un proceso que empezó hace casi una década. Y marca el punto en el que España pasa de tener un telescopio puntero en fase de pruebas a operar el núcleo del instrumento que intentará responder a las preguntas más violentas del cosmos.

Luz Cherenkov: el truco para cazar rayos gamma desde el suelo

Los rayos gamma de muy alta energía no llegan al suelo: la atmósfera los frena. Pero al chocar contra ella generan una cascada de partículas secundarias que emite un destello tenuísimo de luz, la llamada luz Cherenkov. Ahí entra el truco: en vez de mandar telescopios al espacio (pequeños y caros), se construyen espejos gigantes en tierra que capturan ese destello y reconstruyen, a partir de él, la energía y la dirección del rayo gamma original.

Los LST (Large-Sized Telescopes) son los telescopios más grandes de los tres tipos que integrarán el CTAO, y están diseñados para la franja de menor energía del observatorio: entre unos 20 gigaelectrónvoltios (GeV) y varios teraelectrónvoltios (TeV). Según el IAC, son los instrumentos más sensibles del mundo en ese rango. Sus cámaras ultrarrápidas de última generación deben fotografiar destellos que duran menos que un parpadeo —literalmente: un parpadeo humano es millones de veces más largo que la señal que registran.

Cuatro telescopios que miran a la vez: por qué importa el estéreo

Aunque cada LST puede trabajar por separado, la gracia está en que operen conjuntamente. Con cuatro telescopios observando la misma cascada atmosférica desde posiciones distintas —la técnica de observación estereoscópica— se reconstruye la dirección del rayo gamma con mucha más precisión y se filtra mejor el ruido de fondo cósmico. Es la diferencia entre escuchar un trueno y triangularlo con varios micrófonos.

Esa precisión es clave para el objetivo científico prioritario del CTAO: los eventos transitorios. Explosiones de supernovas, estallidos de rayos gamma, llamaradas de blázares —agujeros negros supermasivos que disparan chorros de plasma casi a la velocidad de la luz— son fenómenos que aparecen sin aviso y duran poco. El director del IAC lo resumía estos días con una idea: los telescopios de La Palma se moverán con enorme rapidez desde que algún observatorio del mundo detecte una explosión del universo «más energético».

De 2018 a 2027: la carrera hasta la «ciencia temprana»

La inauguración de octubre cierra la fase de construcción, pero no abre todavía la de gran ciencia. El calendario real es más lento de lo que sugieren las fotos del acto:

1. 12018 — LST-1. Se inaugura el primer telescopio, que desde entonces ha estado en fase de puesta a punto y pruebas científicas a cargo de la colaboración.
2. 22026 — las tres cámaras restantes. La última, la del LST-2, se instaló en junio; en octubre se inaugura el cuarteto completo, final de la construcción de los LST en CTAO-Norte.
3. 3Puesta en marcha. Los cuatro LST deben superar una fase exhaustiva de commissioning antes de ser aceptados formalmente por el CTAO ERIC, la organización central del observatorio.
4. 42027 — aceptación del LST-1. Está previsto que sea el primero en ser aceptado, dando paso a la explotación de la llamada «ciencia temprana».
5. 5Futuro — llegan los MST. A los LST se sumarán los Medium-Sized Telescopes en La Palma, parte de una red de más de 60 telescopios repartidos entre el hemisferio norte (Roque de los Muchachos) y el sur (Paranal, en el desierto de Atacama chileno).

Qué espera encontrar el CTAO (y qué sería un bombazo)

La lista de objetivos declarados incluye los sospechosos habituales de la astrofísica de altas energías: la naturaleza de la materia oscura (si las partículas que la componen se aniquilan o decaen, el CTAO debería ver su firma gamma), los mecanismos de aceleración en restos de supernova, la física extrema de los agujeros negros supermasivos y los estallidos de rayos gamma, las explosiones más potentes conocidas desde el Big Bang.

Pero los propios investigadores admiten que lo más interesante puede ser lo que no está en la lista. El premio Nobel de Física Takaaki Kajita, presente en los actos de La Palma, confiaba en que los cuatro nuevos telescopios no solo ayuden a responder preguntas abiertas sobre los fenómenos más energéticos del cosmos, sino que permitan descubrir fenómenos que los científicos «aún no han imaginado». En astronomía, los instrumentos nuevos siempre encuentran lo inesperado antes de confirmar lo previsto: pasó con los púlsares, pasó con la expansión acelerada del universo.

«Los cuatro telescopios permitirán descubrir fenómenos que aún no hemos imaginado» — la idea que Takaaki Kajita, Nobel de Física, resumió en la inauguración del cuarteto LST en La Palma.

Esa vocación de alerta rápida convierte al CTAO-Norte en algo parecido a un servicio de urgencias del universo: cuando un satélite o un observatorio de neutrinos detecta algo excepcional, los LST deben poder girar y apuntar en cuestión de minutos, no de horas. La rapidez no es un detalle técnico menor; en los eventos transitorios, llegar tarde significa perder la señal para siempre.

Para España y para Canarias, además, hay un efecto secundario menos cósmico pero muy tangible: el Roque de los Muchachos consolida su posición como uno de los grandes observatorios del hemisferio norte, con inversión internacional, empleo científico y una colaboración estrecha entre el IAC, el Cabildo de La Palma y más de una decena de países. La Palma, que en 2021 vio cómo una erupción volcánica ocupaba todas las portadas, vuelve a los telediarios por algo que construye en vez de destruir.

El cielo más extremo, vigilado desde una isla canaria

Los destellos que buscan estos cuatro telescopios duran nanosegundos, pero lo que dejen atrás durará décadas: catálogos de fuentes gamma, candidatos a materia oscura, alertas para toda la astronomía mundial. El universo violento ya tiene quien lo vigile desde suelo español. Ahora solo falta que termine la puesta a punto y empiece, de verdad, la caza.