Un telescopio único que enfoca la luz con un cuenco de mercurio líquido que gira lentamente en lugar de un espejo sólido ha abierto sus ojos a los cielos de la India. Este tipo de telescopios se han construido antes, pero el Telescopio Internacional de Espejo Líquido (ILMT) de 4 metros de ancho es el primero grande construido específicamente para la astronomía, en el tipo de premio de los observadores de sitios de gran altitud: el Devasthal de 2450 metros. Observatorio en el Himalaya.
Aunque los astrónomos deben contentarse con mirar hacia arriba, el instrumento de dos millones de dólares, construido por un consorcio de Bélgica, Canadá e India, es mucho más barato que los telescopios con espejos de vidrio. A tiro de piedra de ILMT se encuentra el Devasthal Optical Telescope (DOT) orientable de 3,6 metros, construido por la misma compañía belga al mismo tiempo, pero por $ 18 millones. “Las cosas simples suelen ser las mejores”, dice el director del proyecto, Jean Surdej, de la Universidad de Lieja. Algunos astrónomos dicen que los espejos líquidos son la tecnología perfecta para un telescopio gigante en la Luna que podría retroceder a la época de las primeras estrellas del universo.
Cuando se gira un cuenco de mercurio líquido reflectante, la combinación de la gravedad y la fuerza centrífuga empuja el líquido a una forma parabólica perfecta, exactamente como un espejo de telescopio convencional, pero sin el gasto de moldear un espejo de vidrio en blanco, puliendo su superficie en una parábola. , y recubriéndolo con aluminio reflectante.
ILMT fue ideado originalmente a fines de la década de 1990. El recipiente en forma de plato que contiene el mercurio se entregó a la India en 2012, pero la construcción del recinto del telescopio se retrasó. Luego, los investigadores descubrieron que no tenían suficiente mercurio. Mientras esperaban más, llegó la pandemia de COVID-19, lo que hizo imposible viajar a la India. Finalmente, en abril, el equipo hizo girar 50 litros de mercurio, creando una capa parabólica de 3,5 milímetros de espesor. Después de una gestación tan larga, “todos estamos muy felices”, dice Paul Hickson, miembro del equipo de la Universidad de British Columbia, Vancouver.
Mirando directamente hacia arriba, el espejo giratorio verá una franja de cielo casi tan ancha como la Luna llena mientras la rotación de la Tierra la escanea a través de los cielos desde el anochecer hasta el amanecer. “Simplemente enciéndelo y déjalo ir”, dice Hickson. Los objetos aparecen como rayas largas en la imagen; los píxeles separados se pueden sumar después para crear una sola exposición larga. Debido a que el telescopio ve aproximadamente la misma franja de cielo en noches sucesivas, las exposiciones de muchas noches se pueden sumar para obtener imágenes extremadamente sensibles de objetos débiles.
Alternativamente, la imagen de una noche se puede restar de la siguiente para ver qué ha cambiado, revelando objetos transitorios como supernovas y cuásares, los corazones brillantes de galaxias distantes que aumentan y disminuyen a medida que los agujeros negros supermasivos consumen materia. Surdej quiere buscar lentes gravitacionales, en los que la gravedad de una galaxia o un cúmulo de galaxias desvía la luz de un objeto más distante como una lupa gigante. La medición sensible de ILMT del brillo del objeto revela la masa de las galaxias de la lente y puede ayudar a estimar la tasa de expansión del universo. Un estudio sugirió que hasta 50 lentes podrían ser visibles en la franja de cielo de ILMT.
Los telescopios de exploración convencionales, como el Zwicky Transient Facility en California y el próximo Observatorio Vera C. Rubin en Chile, cubren una mayor parte del cielo. Pero es poco probable que regresen al mismo parche todas las noches para buscar cambios. “Nos vemos obligados a tener un nicho”, dice Hickson. ILMT tiene la fuerza adicional de estar junto al DOT, que está equipado con instrumentos que pueden escudriñar rápidamente cualquier objeto fugaz descubierto por su vecino de al lado. Este enfoque de equipo de etiqueta «es más completo y científicamente más rico», dice Dipankar Banerjee, director del Instituto de Investigación de Ciencias de la Observación Aryabhatta, que dirige el Observatorio Devasthal.
Si ILMT tiene éxito, Surdej dice que la tecnología podría ampliarse para construir espejos líquidos mucho más grandes en la Luna, un lugar atractivo para futuros telescopios gigantes porque es menos sísmicamente activa que la Tierra y no tiene atmósfera. En la Tierra, el efecto Coriolis, a partir de la rotación del planeta, distorsionaría el movimiento del mercurio en espejos de más de 8 metros. Pero la Luna gira más lentamente, lo que permite espejos líquidos mucho más grandes, aunque no de mercurio. Es demasiado pesado para transportarlo a la Luna y se congelaría por la noche y se evaporaría durante el día. Pero hace más de una década, el pionero de los espejos líquidos Ermanno Borra, de la Universidad Laval, demostró que los «líquidos iónicos», sales fundidas livianas con puntos de congelación bajos, sobrevivirían a las condiciones lunares y podrían volverse reflectantes con una fina capa de plata.
En la década de 2000, tanto la NASA como la Agencia Espacial Canadiense encargaron estudios de telescopios de espejo líquido lunar, pero no fueron más allá. Los astrónomos esperan que el interés actual en la exploración de la Luna y los lanzamientos baratos ofrecidos por compañías espaciales privadas como SpaceX estimulen un resurgimiento. En 2020, un equipo de la Universidad de Texas, Austin, propuso el Ultimately Large Telescope, un espejo líquido de 100 metros que miraría constantemente la misma porción de cielo durante años desde uno de los polos de la Luna. Tal gigante podría reunir el débil goteo de fotones de las primeras estrellas que iluminaron el universo, incluso antes de que existieran las galaxias. El veterano fabricante de espejos Roger Angel de la Universidad de Arizona dice que hay «un nicho único para un gran [liquid] espejo que va más allá de lo que otros pueden hacer.”
