Un telescopio 'definitivo' en la Luna para ver las primeras estrellas

Una idea de telescopio archivada por la NASA hace una década puede resolver un problema que ningún otro telescopio puede resolver: podría estudiar las primeras estrellas del universo.

Es la conclusión de un equipo de astrónomos de la Universidad de Texas en Austin dirigido por Anna Schauer, becaria en el equipo del telescopio Hubble en la NASA, que publicará resultados en un próximo número de The Astrophysical Journal.

"A lo largo de la historia de la astronomía, los telescopios se han vuelto más poderosos, lo que nos permite sondear fuentes de épocas cósmicas sucesivamente anteriores, cada vez más cercanas al Big Bang", dijo en un comunicado el profesor y miembro del equipo Volker Bromm, un teórico que ha estudiado las primeras estrellas durante décadas. "El próximo telescopio espacial James Webb (JWST) llegará al momento en que se formaron las galaxias por primera vez.

"Pero la teoría predice que hubo una época incluso anterior, cuando las galaxias aún no existían, pero donde las estrellas individuales se formaron por primera vez: las escurridizas estrellas de la Población III. Este momento de 'primera luz' está más allá de las capacidades incluso del poderoso JWST, y en su lugar necesita un telescopio 'definitivo'".

Estas primeras estrellas se formaron hace unos 13.000 millones de años. Son únicos, nacen de una mezcla de gases de hidrógeno y helio, y probablemente decenas o 100 veces más grandes que el Sol.

Nuevos cálculos de Schauer muestran que una instalación propuesta anteriormente, un telescopio de espejo líquido que operaría desde la superficie de la Luna, podría estudiar estas estrellas. Propuesto en 2008 por un equipo dirigido por Roger Angel de la Universidad de Arizona, esta instalación se llamó Lunar Liquid-Mirror Telescope (LLMT).

La NASA había hecho un análisis de esta instalación propuesta hace una década, pero decidió no continuar con el proyecto. Según Niv Drory, un científico investigador principal del Observatorio McDonald de la Universidad de Texas en Austin, la ciencia de apoyo sobre las primeras estrellas no existía en ese momento. "Este telescopio es perfecto para ese problema", dijo.

ESPEJO LÍQUIDO DE CIEN METROS DE DIÁMETRO

El telescopio de espejo líquido lunar propuesto, al que Schauer ha apodado el "Telescopio definitivamente grande", tendría un espejo de 100 metros de diámetro. Funcionaría de forma autónoma desde la superficie lunar, recibiendo energía de una estación de recolección de energía solar en la Luna y transmitiendo datos al satélite en órbita lunar.

En lugar de vidrio revestido, el espejo del telescopio estaría hecho de líquido, ya que es más liviano y, por lo tanto, más barato de transportar a la Luna. El espejo del telescopio sería una tina de líquido giratoria, coronada por un líquido metálico y, por lo tanto, reflectante. (Los telescopios de espejo líquido anteriores han usado mercurio). La tina giraba continuamente para mantener la superficie del líquido en la forma de paraboloide correcta para que funcionara como un espejo.

El telescopio estaría estacionario, situado dentro de un cráter en el polo norte o sur de la Luna. Para estudiar las primeras estrellas, miraría fijamente el mismo parche de cielo continuamente, para recolectar la mayor cantidad de luz posible de ellas.

"Vivimos en un universo de estrellas", dijo Bromm. "Es una cuestión clave cómo se inició la formación estelar a principios de la historia cósmica. El surgimiento de las primeras estrellas marca una transición crucial en la historia del universo, cuando las condiciones primordiales establecidas por el Big Bang dieron paso a una evolución cósmica cada vez mayor complejidad, que eventualmente traerá vida a planetas, vida y seres inteligentes como nosotros.

"Este momento de la primera luz está más allá de las capacidades de los telescopios actuales o del futuro cercano. Por lo tanto, es importante pensar en el telescopio 'definitivo', uno que sea capaz de observar directamente esas esquivas primeras estrellas en el borde del tiempo".

El equipo propone que la comunidad astronómica revise el plan archivado para un telescopio de espejo líquido lunar, como una forma de estudiar estas primeras estrellas en el universo.