Así funciona el telescopio que logra analizar más de 2400 objetos cósmicos en simultáneo y cada 20 minutos

El Observatorio Europeo Austral (ESO) ha dado un paso significativo en la exploración del universo con la puesta en marcha del telescopio espectroscópico multiobjeto de 4 metros, conocido como 4MOST. Este instrumento, instalado en las alturas de Paranal, Chile, se posiciona como el espectroscopio más grande jamás construido, con la particularidad de poder analizar simultáneamente la composición de 2400 objetos cósmicos en tan solo 20 minutos.

Esta capacidad convierte a 4MOST en una herramienta sin precedentes para el estudio sistemático del cielo austral y la comprensión de la composición y dinámica de millones de objetos astronómicos. Entre sus características técnicas, destaca la utilización de más de 2400 fibras ópticas extremadamente finas, comparables al grosor de un cabello humano, ubicadas en el corazón del telescopio. Estas fibras son capaces de captar luz proveniente de objetos situados a miles de millones de años luz, separando esa luz en hasta 18 000 componentes de color o longitudes de onda diferentes.

Gracias a esta capacidad, 4MOST puede generar grandes volúmenes de datos en cortos periodos, permitiendo la elaboración de catálogos exhaustivos sobre temperaturas, composiciones químicas, velocidades y múltiples parámetros físicos de los cuerpos celestes observados.

La instalación y operación de 4MOST es fruto de la colaboración internacional, integrando a científicos y técnicos de múltiples instituciones. Destaca el papel del University College de Londres (UCL), que participó de manera crucial en el desarrollo y puesta en funcionamiento del instrumento, así como el liderazgo del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam durante todo el proceso de desarrollo.

En total, se proyecta la colaboración de alrededor de 700 científicos de diversas partes del mundo, quienes participarán en 25 programas científicos principales en los próximos cinco años. Esta red de cooperación internacional permitirá no solo maximizar el potencial científico del telescopio, sino también democratizar el acceso a sus vastos conjuntos de datos, que serán puestos a disposición de la comunidad astronómica global para futuras investigaciones.

La base científica del trabajo de 4MOST reside en la espectroscopía, un método esencial en la astronomía contemporánea. Esta técnica consiste en analizar los espectros de luz emanados por diferentes objetos celestes, lo que permite identificar la composición química, el estado físico, la temperatura, e incluso la presencia de atmósferas o materiales sólidos y líquidos en estrellas, planetas y galaxias.

Al descomponer la luz en diferentes longitudes de onda y observar los colores resultantes, los astrónomos pueden inferir si un objeto está formado por gases, metales, o compuestos sólidos, y deducir detalles relevantes sobre su historia y evolución. La espectroscopía, por tanto, se sitúa en el centro de las estrategias de observación actuales para responder preguntas fundamentales sobre la constitución y la dinámica del universo.

El diseño técnico de 4MOST le permite llevar la espectroscopía al siguiente nivel. Mientras que los instrumentos convencionales pueden estudiar el espectro de unos pocos objetos de forma secuencial, 4MOST ofrece la posibilidad de analizar 2400 objetos de manera simultánea y continua a lo largo de la noche.

Las fibras ópticas individuales pueden asignarse según las necesidades de los distintos proyectos científicos; por ejemplo, algunas pueden dedicarse al estudio de fenómenos raros, mientras que otras contribuyen a formar grandes muestras estadísticas de estrellas o galaxias. Esta adaptabilidad multiplica el valor científico del instrumento y permite una gestión eficiente y dinámica de las observaciones en función de los intereses prioritarios de la comunidad astronómica.

Las primeras observaciones recogidas por 4MOST han generado entusiasmo entre los expertos. Richard Ellis, profesor de física en la UCL y colaborador en el proyecto, destacó: “Es fantástico ver los primeros datos de luz que llegan de 4MOST”.

Además, comentó que su grupo utilizará el instrumento “para estudiar explosiones de supernovas” y precisó: “Nuestro equipo realizará espectroscopía de seguimiento de varios eventos transitorios detectados por el telescopio de imágenes Vera Rubin, recientemente terminado en Chile”.

Por su parte, Roelof de Jong, investigador principal en el Instituto Leibniz, compartió sus impresiones acerca del avance conseguido: “Es increíble ver los primeros espectros de nuestro nuevo instrumento. Los datos se ven fantásticos desde el principio y son un buen augurio para todos los diferentes proyectos científicos que queremos llevar a cabo”.

Incluso, subrayó la dimensión tecnológica del logro y la aportación del equipo: “Es alucinante poder captar la luz que ha viajado a veces durante miles de millones de años luz en una fibra de vidrio del grosor de un cabello. Una hazaña increíble, posible solo gracias a un equipo de desarrollo excepcional. ¡Qué ganas de que el sistema funcione todas las noches!”.

Visualmente, 4MOST ha logrado capturar una imagen detallada del entorno de la Galaxia del Escultor NGC 253. En la imagen publicada por el ESO, cada punto de color representa el área donde una de las 2400 fibras recopiló datos específicos sobre la composición de los objetos celestes, mostrando, a los lados, gráficos de colores tipo arcoíris correspondientes a las longitudes de onda analizadas.

A nivel práctico, estos datos permiten clasificar y caracterizar cuerpos astronómicos con una claridad sin precedentes, ampliando las posibilidades de descubrir nuevos fenómenos y comprender mejor la estructura y evolución del universo visible.

Con su capacidad para examinar simultáneamente miles de objetos y extraer grandes volúmenes de información detallada, 4MOST abrirá un horizonte científico inédito, brindando a los astrónomos de todo el mundo herramientas sin precedentes para explorar, analizar y comprender el cosmos.