En lo alto de La Palma, cuatro estructuras de 45 metros y unas 100 toneladas cada una están a punto de empezar una tarea bastante particular: reaccionar en segundos cuando algún lugar del Universo produzca una explosión brutal. Son los cuatro Large-Sized Telescopes (LST) del futuro Cherenkov Telescope Array Observatory, CTAO . El próximo 15 de octubre se inaugurará oficialmente el conjunto completo en el Observatorio del Roque de los Muchachos, culminando años de construcción del componente más grande de CTAO-Norte. Lo llamativo es que semejantes gigantes no están diseñados para quedarse quietos mirando una región del cielo.
Cada uno puede girar y apuntar hacia prácticamente cualquier dirección en menos de 20 segundos. Hay una razón: algunas de las señales que persiguen pueden desaparecer casi tan rápido como aparecen. No observan los rayos gamma. Observan el destello que dejan al morir © LST Collaboration.
Los LST no funcionan como un telescopio óptico convencional . Los rayos gamma de muy alta energía procedentes de púlsares, agujeros negros activos o explosiones cósmicas no llegan intactos hasta el suelo. Al chocar contra la atmósfera producen cascadas de partículas subatómicas. Algunas se mueven por el aire más rápido que la propia luz puede hacerlo en ese medio y generan un tenue destello azulado conocido como luz Cherenkov.
Ese flash dura apenas unos pocos nanosegundos y es demasiado débil y rápido para el ojo humano. Ahí entran los enormes espejos de los LST. Con 23 metros de diámetro, recogen esa luz y la proyectan hacia cámaras extremadamente rápidas. A partir de la forma y la intensidad del destello, los científicos pueden reconstruir la energía y la dirección del rayo gamma original.
Los cuatro telescopios están optimizados para el extremo inferior del rango energético del CTAO, aproximadamente entre 20 GeV y 3 TeV. Parece paradójico hablar de “baja energía” cuando un solo fotón sigue teniendo miles de millones de veces más energía que la luz visible, pero dentro de la astronomía gamma es precisamente esa sensibilidad la que permite perseguir fuentes lejanas y fenómenos transitorios. Tener 100 toneladas y necesitar moverse como si fueran ligeras © Koji Noda. Su velocidad no es un capricho de ingeniería.
Fenómenos como los estallidos de rayos gamma pueden producir cambios enormes en cuestión de segundos o minutos. Cuando otros observatorios detecten uno y envíen una alerta, los LST deberán reaccionar antes de que la señal se desvanezca. El prototipo LST-1, inaugurado en 2018 y todavía en fase de puesta en servicio, ya ha demostrado lo que puede hacer este tipo de instrumento. En 2023 detectó OP 313 por encima de los 100 GeV; estudios posteriores lo consolidaron como el blázar de muy alta energía más lejano detectado hasta ahora.
Ahora llegarán tres telescopios más, permitiendo observar una misma cascada desde distintos ángulos y reconstruir con mucha más precisión qué ocurrió en la atmósfera. Y hasta ahí también entra la IA. El Instituto de Astrofísica de Andalucía participa en el desarrollo del software que transforma las señales eléctricas de los telescopios en datos científicos y trabaja con redes neuronales convolucionales para separar verdaderos eventos gamma del enorme ruido producido por otras partículas cósmicas. La Palma será solo una mitad de una máquina mucho mayor © Alice Donini.
Los cuatro LST no constituyen todavía el observatorio completo. El plan para CTAO-Norte contempla 13 telescopios: estos cuatro gigantes y nueve Medium-Sized Telescopes distribuidos por aproximadamente medio kilómetro cuadrado. En Chile estará CTAO-Sur, especializado en energías todavía más altas. En conjunto, el observatorio tendrá más de 60 telescopios y abarcará desde unos 20 GeV hasta 300 TeV.
La inauguración del 15 de octubre tampoco significa que los cuatro empiecen inmediatamente a hacer ciencia como observatorio terminado. Todavía deberán completar las pruebas y ser aceptados formalmente por CTAO; el LST-1 debería ser el primero durante 2027. Pero la pieza más espectacular de la instalación del norte ya está construida. Cuatro máquinas de 100 toneladas esperando una señal que puede durar apenas milmillonésimas de segundo.
Y preparadas para girar hacia ella antes de que el Universo vuelva a quedarse oscuro.
