Ciencia para todos T05E20: Un malagueño gana la carrera para poder observar el cielo

Por Francisco R. Villatoro, el 20 marzo, 2023. Categoría(s): Astronomía • Ciencia • Noticias • Personajes • Podcast Ciencia para Todos (SER) • Recomendación ✎ 5

Te recomiendo escuchar el episodio T05E20, «Un malagueño gana la carrera para poder observar el cielo», 09 mar 2023 [14:22 min.], del programa de radio “Ciencia para Todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga”, que presenta Esther Luque Doblas (o en alguna ocasión Isabel Ladrón de Guevara), se emite todos los jueves en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) sobre las 13:45. Enrique y yo intervenimos desde nuestras propias casas.

Entrevistamos a Alberto J. Castro-Tirado, astrofísico malagueño que lidera el proyecto BOOTES del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en colaboración con la Universidad de Málaga. Más información en «España, primer país en disponer de una red global de telescopios robóticos presente en los cinco continentes», Universidad de Málaga, 14 feb 2023; «España completa la primera red global de telescopios robóticos del mundo», Agencia SINC, 14 feb 2023.

Puedes escuchar el episodio en Play SER, «Un malagueño gana la carrera para poder observar el cielo», 09 mar 2023 [14:22 min.].

Esther: España se ha convertido en el primer país del mundo en desplegar una red global de observatorios autónomos. La Red BOOTES, cuyo investigador principal es el astrofísico malagueño Alberto J. Castro-Tirado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), cuenta con siete telescopios robotizados. Francis, Enrique, ¿qué es la red BOOTES y para qué sirve? ¿Y qué implicación tiene la Universidad de Málaga?

Francis: Alberto Castro-Tirado es un astrofísico malagueño especializado en el estudio de los fenómenos cósmicos transitorios, que brillan de forma breve, intensa y repentina. En 1992 descubrió el agujero negro más masivo de nuestra galaxia, en 1999 observó el nacimiento de un agujero negro gracias a un estallido cósmico de rayos gamma (GRB990123), o en 2021 observó las oscilaciones de alta frecuencia en un magnetar (una estrella de neutrones con un enorme campo magnético).

El gran problema del estudio astrofísico de los estallidos de rayos gamma y otros fenómenos esporádicos es que una vez se realiza la detección de la fuente (que suele ser con telescopios espaciales, lo que se llama una alerta) los astrofísicos tienen que contactar con urgencia con diferentes telescopios de la región del mundo desde donde se pueden observar para pedir una asignación extraordinaria de tiempo de observación para poder estudiar la evolución temprana del fenómeno.

El proyecto BOOTES (acrónimo en inglés de Observatorio de Estallidos y Sistema de Exploración de Fuentes Esporádicas Ópticas), ha desplegado siete telescopios robóticos en los cinco continentes (España (dos estaciones), Nueva Zelanda, China, México, Sudáfrica y Chile) lo que permite seguir el fenómeno con todo detalle conforme la Tierra gira y desde cada telescopio el objeto va saliendo del campo de visión.

Enrique: BOOTES es un espía del cielo, una red de telescopios que vigila el cielo desde todos los ángulos posibles. Todos los telescopios funcionan como un único instrumento que observa de forma permanente el fenómeno combinando los datos de los siete telescopios desplegados. Además, el proceso se realiza de forma automática, gracias a un sistema robótico diseñado en colaboración con el Departamento de Sistemas y Automática de la Universidad de Málaga.

BOOTES no es el único proyecto de estas características. Tanto EEUU como Rusia tienen proyectos similares, pero sí es el primero en completar el despliegue en todos los continentes (el proyecto estadounidense tiene su estación en Asia en construcción y el ruso carece de instalación en Oceanía). La primera detección de los fenómenos astrofísicos transitorios se suele realizar desde telescopios espaciales, generando un alerta que se procesa de forma automática por la red BOOTES, lográndose una respuesta automatizada en tiempo real que permite caracterizar el fenómeno en sus primeras fases.

Los telescopios de la red BOOTES ofrecen una respuesta automática muy rápida, de entre 20 y 30 segundos, desde que se publica la alerta del estallido de rayos gamma. Estos eventos son los más energéticos del universo y se asocian con la muerte de estrellas muy masivas. BOOTES además permite seguir y monitorizar otras fuentes astrofísicas, que emiten neutrinos y ondas gravitacionales, incluso objetos como cometas, asteroides, estrellas variables o supernovas. Sin lugar a dudas, el despliegue de la red BOOTES es todo un hito para la astrofísica española y mundial.

Esther: Hoy tenemos el placer de contar con Alberto Javier Castro-Tirado, el astrofísico malagueño que lidera el proyecto BOOTES desde el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). [Saludos] Alberto, he leído que concebiste este proyecto durante tu tesis doctoral en Dinamarca hace treinta años y que ahora este sueño se ha hecho realidad. ¿Cómo se gestó la idea que llevó a BOOTES?

Alberto: «Así es, recuerdo que estaba haciendo fotocopias del tocho de 400 y pico páginas de mi tesis… Cuando recibimos una alerta en el ordenador, durante la noche allí en Dinamarca. La alerta era de una explosión que había dado origen a un nuevo agujero negro. Pero nos la habíamos perdido por haber recibido la alerta con varias horas de diferencia, … Me tocó dejar de hacer fotocopias y coordinar las observaciones con los telescopios que teníamos a nuestro alcance».

«El estrés y la necesidad de hacer observaciones mucho más tempranas, que nos hubieran permitido indagar más en la física de estos agujeros negros recién nacidos fue la que me llevó a pensar que había que aplicar la informática [para automatizar el proceso]. Que los telescopios reciban la alerta y sin intervención humana hagan todas las observaciones y luego yo las analice. Así evito el estrés que tenía, y la falta de sueño que acarreaba».

Francis: Alberto, tengo entendido que uno de los telescopios robotizados en Málaga es el demostrador de la tecnología que usa BOOTES y que los demás telescopios son versiones gemelas de dicho telescopio. ¿Nos podrías contar cuáles son sus características más relevantes?

Alberto: «La primera estación que hizo de demostrador fue instalada en el año 1998 en Huelva. Pero en Málaga tres años después hicimos la instalación que hemos ido replicando en el planeta. El telescopio de Málaga aumentó su tamaño hasta 60 centímetros diámetro para captar más luz de las estrellas más débiles tiene la peculiaridad de que apunta muy rápidamente, en cuestión de segundos de un punto a otro del cielo».

«Para su ubicación elegimos el estación experimental de la Mayora está en Algarrobo Costa que en un centro mixto del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) y de la Universidad de Málaga. No es un sitio de alta montaña, donde suelen estar enclavados los observatorios astronómicos, pero estábamos buscando un sitio oscuro (por entonces) y de fácil acceso para poder hacer pruebas con continuidad y luego replicar esta estación de Málaga en Algorrobo Costa hasta otros países».

«Lo hemos venido haciendo desde el 2006 hasta el 31 de diciembre de 2022, cuando pudimos tener la ansiada foto de la última estación que nos quedaba, la de Chile, y que hemos anunciado ahora en febrero, cuando ya estamos seguros de su funcionamiento correcto».

Enrique: Un proyecto que se concibió hace 30 años y que se ha tardado 17 años, casi 20 años, en ser finalizado. Alberto, ¿qué colaboración ha tenido la Universidad de Málaga? ¿Qué grupos han colaborado y en qué tareas concretas?

Alberto: «Desde el primer prototipo del año 1998 en Huelva hasta ahora son justo 25 años. Un sueño que ha durado 25 años, que demuestra que si uno es pertinaz, constante, trabajador y se rodea de un equipo de gente fabulosa, como es mi caso, algo de lo cual estoy muy orgulloso, el sueño se puede cumplir. Los sueños se cumplen si uno trabaja mucho».

«La Universidad de Málaga ha sido fundamental en el desarrollo del proyecto. Yo soy astrofísico y carecía de los conocimientos de ingeniería. Colaborar con la Escuela de Ingenierías Industriales y, en concreto, con el Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, que ha conformado una unidad asociada al CSIC, ha permitido establecer una simbiosis entre los dos grupos y poder cruzar la meta en primer lugar, antes que los países que has mencionado que también estaban en la carrera».

«El aporte de la Universidad de Málaga ha sido fundamental desde el punto de vista de la robotización de todos los telescopios y de la optimización de los sistemas para poder realizar la mayor ciencia posible, y que nosotros, los científicos, podamos interpretarla. Sin ellos estoy seguro de que no estaría hablando ahora mismo con vosotros. Mi agradecimiento a la Universidad de Málaga por su apoyo».

Esther: Todo un lujo tener a un malagueño como investigador principal de esta red global de telescopios. Alberto, antes de que existiera la red BOOTES, quienes investigabais fenómenos astrofísicos transitorios tenías que estar atentos a las alertas de los telescopios espaciales, que podían ocurrir en cualquier momento del día y de la noche. Luego teníais que llamar a observatorios de todo el mundo para solicitar tiempo de observación. Ahora con BOOTES todo está automatizado. Alberto, ¿ahora dormirás más tranquilo todas las noches sin estar pendiente las 24 horas del día de dichas alertas astrofísicas? ¿No es así?

Alberto: «Desde luego, os puedo contar una anécdota del año 1997. Yo estaba en Madrid trabajando en el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial) y recibí un alerta. Ni corto ni perezoso dejé todo lo que tiene entre manos y me hice las siete horas de coche que hay desde Madrid hasta el Observatorio Astronómico de Calar Alto en Almería. Literalmente, entré al edificio por la ventana para poder contactar con el astrónomo que estaba allí observando, que se llevó un susto impresionante, como os podéis imaginar; le dije que tenía que dejar lo que estaba haciendo, que tenía que apuntar a una posición del cielo que yo le estaba dando en ese momento».

«Imaginaros un poco este panorama. Está recogida en un libro de anécdotas de este campo, el de los estallidos de rayos gamma en los que naces los agujeros negros en inglés; allí se cuenta esta historia mía. Por fortuna ya tenemos los telescopios robotizados para no tener que volver a hacer estas barbaridades».

Enrique: La red BOOTES también permite la detección automatizada de objetos potencialmente peligrosos para la Tierra, como asteroides. Alberto, ¿cuánto tiempo de observación de BOOTES se dedica a esta tarea? ¿Habéis detectado alguno potencialmente peligroso o que consideres oportuno destacar?

Alberto: «Recuerdo, creo que fue en 2015 o 2016, en verano, aunque no teníamos desarrollado los programas informáticos que tenemos ahora de reconocimiento de imágenes y detección de nuevos objetos en tiempo real. Ahora mismo, en cuestión de un minuto, cualquier cosa que atraviese el cielo de Málaga o de los países donde tenemos los telescopios podemos registrarlo y detectarlo inmediatamente. Pero no teníamos esos programas informáticos desarrollados hace seis años».

«Recuerdo que dos meses después, sería por septiembre, viendo las imágenes antiguas, vimos que en julio un objeto había tardado dos horas en atravesar el cielo moviéndose muy lentamente. Sin duda, no era un satélite artificial, sino uno de estos objetos que en ocasiones se acercan a la Tierra y pasan muy cerca.  Tenemos que tenerlos vigilados y controlados porque quién sabe si el próximo paso puede ser peligroso. En este caso concreto tuvo que ser un objeto de cierto tamaño para verse tan brillante y tardar dos horas, y muy cercano a nosotros».

«Pasó desapercibido y como no lo detectamos a tiempo no pudimos determinar su órbita. Esa capacidad ya la tenemos ahora, pero por entonces no. Hay una parte significativa al tiempo que dedicamos, como preguntaba Enrique, a este tipo de estudios y a barrer el cielo para registrar estos objeto que puedan ser peligrosos para la tierra, para catalogarlos. Esto también lo hacen otras agencias, no solo en España, también en Estados Unidos, Rusia y otros países».

Esther: «Alberto, lo vamos a tener que dejar aquí. aquí. Investigador principal del proyecto Bootes del Instituto de Astrofísica de Andalucía. Gracias por habernos contado esta gran noticia para la ciencia española. Todo un orgullo tener a un malagueño como principal investigador de este proyecto». [Despedida]

Enrique: «Mañana viernes tenemos una nueva cita con Encuentros con la Ciencia en el Ámbito Cultural de El Corte Inglés de Málaga con la Física. Una actividad abierta a todos los públicos, para familias con niños, especialmente para que podamos llevar a los niños. Se titula «Un día con la Física» y vamos a llenar de experimentos la sala de Ámbito Cultural de El Corte Inglés. Experimentos sobre la física que nos rodea. El sonido, la luz, … en todo lo nos rodea hay física y vamos a explicarla con experimentos. Siempre de forma sencilla…»

Esther: «¡Qué chulo, mañana a las 19:30 en Ámbito Cultural!»



5 Comentarios

  1. OFF-TOPIC: leo en
    https://news.uci.edu/2023/03/20/uc-irvine-led-team-is-first-to-detect-neutrinos-made-by-particle-collider/
    que «un equipo dirigido por físicos de la Universidad de California, Irvine, ha detectado por primera vez en la historia neutrinos creados por un colisionador de partículas»
    Pero no lo entiendo: en el famosísimo experimento OPERA se generaban neutrinos muónicos en el Super Proton Synchrotron del CERN (SPS) de Ginebra, que es un colisionador de partículas, y que se detectaban en forma de neutrinos tau en el Gran Sasso a 730 km de distancia para estudiar las oscilaciones de neutrinos. Eso sucedía hacia 2010-2012.
    Por lo tanto, no me parece que ahora sea «la primera vez»
    Gracias Francis, saludos.

    1. Albert, FASER es un detector de neutrinos generados en las colisiones protón-protón (en el punto de cruce donde se encuentra ATLAS) del LHC. En OPERA y otros detectores de neutrinos producidos en colisionadores (Fermilab, CERN) se generan usando un haz de protones que incide sobre un blanco (de grafito). La diferencia por tanto es que en un caso se generan en colisiones protón-protón (FASER) y en otro caso en colisiones protón-grafito (todos los demás).

      1. Muchas gracias Francis. Pero entonces, ¿no te parecen exageradas y sensacionalistas afirmaciones del tipo “In a scientific first, a team led by physicists at the University of California, Irvine has detected neutrinos created by a particle collider” o “But no neutrino produced at a collider had ever been detected by an experiment”?
        Ya que tan colisión es una protón-protón, como una protón-grafito.
        Saludos.

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