Cuando se observa el cielo nocturno, las estrellas, planetas, galaxias, supercúmulos de galaxias y todos los objetos visibles del cosmos emiten radiación. Ésta se conoce como la radiación electromagnética y es enviada al espacio a la velocidad de la luz, es decir a 300 mil kilómetros por segundo.

Dicha radiación se clasifica en lo que los astrónomos llaman "el espectrco electromagnético", el cual comprende distintas emisiones como es el caso de las ondas de radio, la luz visible (responsable de todo lo que somos capaces de percibir a simple vista), el infrarrojo, los rayos ultravioleta, los rayos X y los rayos Gamma.

Estos últimos son lanzados al espacio por los objetos más enérgicos del Universo, como es el caso de supernovas (explosión de estrellas mucho más masivas y gigantes que el Sol), los famosos agujeros negros, los púlsares (estrellas que expulsan rayos de energía a una altísima velocidad) y otros.

Este terreno es el que estudiará el Cherenkov Telescope Array (CTA, Matriz de Telescopios Cherenkov), un proyecto del consorcio del mismo nombre que agrupa a más de 1.500 científicos de 31 países de distintas partes del mundo, en su mayoría de Europa, y que seleccionó a la Región de Antofagasta para levantar hacia 2025 una red de más de 100 telescopios de distinto tamaño para así estudiar de manera especializada los rayos Gamma y los objetos que emiten dicho tipo de radiación, siendo además el más grande de su tipo en todo el mundo.

¿Dónde se ubicará? Justo a 120 kilómetros al sur de Antofagasta, en los mismos terrenos del Observatorio Europeo Austral (ESO) y bastante cercano al Very Large Telescope (VLT), en Cerro Paranal.

Actualmente la zona donde se levantará el CTA aún es un terreno plano, en el Desierto de Atacama, todavía sin caminos. Sin embargo, los esfuerzos internacionales se unen para que en 2025 esta red de telescopios pueda ya entrar en funcionamiento.

En esta zona del planeta, el CTA en nuestra región llevará el apellido "Sur" en alusión al hemisferio en donde se ubicará, ya que en el norte también se levantarán instalaciones similares en La Palma, España. Con ello, serán más de un centenar de "ojos" mirando a los objetos con más energía del Cosmos.

Hacia donde nunca hemos observado

Respecto a lo que significa para la ciencia un proyecto como el CTA-Sur, el director del Centro de Astronomía de la Universidad de Antofagasta (UA), Eduardo Unda-Sanzana dice que este tipo de observatorios de rayos Gamma "abren una nueva forma de observación del Universo. Nunca hemos observado radiación a tan altas energías de modo que en un tiempo más, tras hacer un mapa del cielo ocupando estos nuevos telescopios, vamos a ser capaces de tener una imagen del Universo que nunca hemos tenido antes. Esta imagen nos dirá dónde en el Universo, de manera natural, existen aceleradores de partículas mucho más capaces que cualquier aparato que hayamos desarrollado antes en los laboratorios terrestres".

"Otro resultado potencialmente espectacular es aportar evidencias cruciales para resolver el problema de la 'materia oscura' en el Universo, por medio de la posible detección de partículas que son candidatas a constituyentes de esa materia oscura (llamadas WIMP), pero que no hemos observado aún", añade el doctor en astrofísica.

La naturaleza de los rayos Gamma

Para entender, la "materia oscura" en astronomía se le denomina a aquella de lo que estaría compuesto el 80% del Universo. Así, corresponde a un tipo de materia que no podemos ver, pero que "está ahí", aunque aún se desconoce qué es.

Con el objetivo de comprender mejor cómo es la naturaleza de los rayos Gamma, Unda-Sanzana explica que estos se ubican en el "extremo de más altas energías de esta posible distribución, al punto de que nunca en la Tierra hemos podido generar energías tan altas como las que producen los rayos que nos interesa observar. Esto les permite viajar prácticamente sin ser perturbados durante su viaje por el espacio. Sin embargo, al llegar a nuestro planeta interactúan con la atmósfera de nuestro planeta. Esta interacción ocasiona que su observación sea muy diferente a la que normalmente realizamos en astronomía: los rayos Gamma no atraviesan la atmósfera terrestre, de modo que no llegan a los telescopios instalados en la superficie del planeta".

"Lo que hacen es acelerar partículas que encuentran en nuestra atmósfera, las que como resultado de moverse muy rápido (más rápido que la luz en el aire de la Tierra) emiten una luz de color azul llamada "radiación de Cherenkov". Este destello es muy breve y se esparce en un terreno muy grande, de modo que para observarlo se necesitan muchos telescopios cubriendo una gran superficie. Cuando uno de estos destellos tiene lugar, cada telescopio lo observa de manera diferente pues recibe una parte distinta de la "cascada" de radiación Cherenkov que llegó a la superficie. Al analizar las distintas detecciones es posible reconstruir la señal original y apuntar al lugar desde donde se originó", añade el experto.

Dicho punto, posteriormente podrá ser observado por otros telescopios como ALMA, el VLT o en el futuro el E-ELT, que también estará en nuestra región (ver recuadros).