Nuevo telescopio solar

Ciertamente la historia de los calendarios que han surgido a lo largo de la Humanidad es fascinante y conecta íntimamente la Historia con la Astronomía, además de con la religión, la cultura y nuestra manera de entender el Cosmos. No obstante, insisto, no deberíamos buscar ‘conexiones mágicas’ con los días de nuestro calendario atendiendo a la fecha, salvo para celebraciones y onomásticas anuales (que, al fin y al cabo, es uno de los objetivos que poseen los calendarios).

Aunque muchos de los primeros calendarios estaban basados en el movimiento de la Luna, los más modernos están basados en el movimiento del Sol. Esta transición ocurrió incluso antes de conocer que era el Sol, y no la Tierra, el centro del Sistema Solar (o del ‘Universo’ en aquellos tiempos, y estamos hablando del siglo III a.C. con el trabajo del astrónomo y matemático griego Aristarco de Samos, a pesar de lo que digan los locos conspiranoicos terraplanistas), una vez entendido que era el movimiento del Sol a través de la bóveda celeste lo que daba origen a las estaciones. Y es precisamente el Sol el gran protagonista del artículo de hoy, dado que esta semana se han hecho públicas las primeras imágenes científicas obtenidas con un nuevo gran telescopio solar.

Se trata del Telescopio Solar Daniel K. Inouye (DKIST por sus siglas en inglés) que se ha instalado en el Observatorio de Haleakala en la isla hawaiana de Maui y cuya construcción acaba de terminarse. Con un espejo principal de 4 metros, el DKIST es el telescopio solar más grande del mundo en la actualidad. Aunque es el resultado de la colaboración de numerosos institutos de investigación y universidades, el DKIST ha sido financiado por la ‘National Science Foundation (NSF, Fundación Nacional para la Ciencia) de Estados Unidos y está gestionado por el Observatorio Solar Nacional de dicho país. El telescopio solar se rebautizó con el nombre de ‘Daniel K. Inouye’ en 2013 en homenaje de un importante senador hawaiano que falleció en diciembre de 2012.

El telescopio solar DKIST puede observar el Sol no solamente en los colores que nosotros vemos (el rango visible) sino también en colores del infrarrojo cercano (colores más rojos que nuestro rojo). Posee un sofisticado sistema de óptica adaptativa con el que se corrige en tiempo real las variaciones introducidas por la atmósfera terrestre. Así, DKIST podrá alcanzar resoluciones de 20 kilómetros en la superficie del Sol. Además, el diseño de este telescopio es bastante peculiar: su espejo principal en realidad es de 4.24 metros de tamaño, pero su foco (siguiendo una configuración telescópica que se llama ‘gregoriana’) no está en el centro (como ocurre, por ejemplo, con los telescopio ópticos de tipo espejo típicos, como los newtownianos, donde hay que poner un espejo secundario o una cámara justo delante del espejo principal para conseguir el foco). Esto hace que queden una apertura de exactamente 4 metros de diámetro sin ninguna obstrucción central, lo que minimiza la luz dispersada (que muchas veces juega malas pasadas, sobre todo en objetos brillantes, por ejemplos las típicas ‘puntas’ perpendiculares que aparecen muchas veces en estrellas brillantes cuando el telescopio posee un sistema que ‘bloquea’ en parte el espejo principal).

Las primeras imágenes que se han obtenido estos días con el telescopio solar DKIST muestran en detalle la superficie del Sol. En efecto, se trata de las imágenes con más resolución de la fotosfera solar (la capa del Sol que se asocia con su superficie, de donde proviene la radiación que vemos como luz visible) obtenidas hasta la fecha. Estas imágenes están ya dando gran información a los científicos solares porque permiten explicar el movimiento del gas caliente en la superficie del Sol. Como ya se conocía (imágenes solares similares llevan obteniéndose varias décadas, pero como hemos apuntando nunca antes con tanta resolución y calidad) aparece el gas del sol como un fluido en ebullición. En realidad más que gas habría que hablar de ‘plasma’: el cuarto estado de la materia, después de sólido, líquido y gaseoso, donde los átomos tienen sus núcleos atómicos separados de sus electrones. Las nuevas imágenes muestran detalles nunca antes vistos de las células de convección en el plasma de la fotosfera solar. Y esto nos cuenta mucho sobre el campo magnético de nuestra estrella.

Al igual que ocurre con un líquido (agua, por ejemplo) cuando lo ponemos al fuego, se crea un movimiento de convección según el que el material caliente sube de abajo arriba, se enfría, y luego vuelve a caer al fondo, para luego calentarse otra vez. Esto origina unas ‘células’ de convección, que es lo que vemos claramente en esta fantástica toma. Cada célula tiene un tamaño promedio de poco más de 1000 kilómetros. Las zonas más calientes (por donde sube el plasma) están en el centro de las células de convección y aparecen muy brillantes. Por el contrario el plasma, ya enfriado, cae de nuevo hacia el interior del Sol siguiendo los filamentos oscuros que delimita una célula con otra, y donde los campos magnéticos juegan un papel fundamental. Las imágenes también han permitido crear vídeos del tipo time-lapse en los que se aprecia la rápida variación temporal de todas estas estructuras, que tiene una escala de minutos.

Para mitad larga de la década (alrededor de 2027) se espera que el Telescopio Europeo Solar, también de 4 metros, entre en funcionamiento en los observatorios de las Islas Canarias. Este nuevo telescopio solar, resultado de la colaboración entre 15 países europeos, complementará los estudios del Sol realizados con su homólogo DKIST en Hawai, aunque estará especializado en el estudio del acoplamiento magnético entre la fotosfera y la cromosfera solar (la siguiente capa solar). Entre los dos se podrá monitorizar continuamente el Sol a gran resolución durante alrededor de 2/3 partes de cada día, abriendo nuevos caminos a la comprensión del funcionamiento de nuestra estrella.