El Observatorio del Roque de los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en La Palma, España, alberga ese conjunto de cuatro telescopios, inaugurado formalmente el 15 de octubre.

 

Esos telescopios, llamados LST (por las siglas en inglés de Large-Sized Telescopes), están integrados en el observatorio CTAO (por las siglas en inglés de “Cherenkov Telescope Array Observatory”).

 

Los LST son los telescopios más grandes del CTAO. Están diseñados para detectar rayos gamma de muy alta energía, un tipo de radiación extremadamente energética que llega desde los rincones más lejanos y violentos del universo. Gracias a esta capacidad, los LST permiten estudiar fenómenos cósmicos difíciles de observar con otros instrumentos.

 

Cada telescopio cuenta con un reflector de 23 metros de diámetro y está equipado con cámaras ultrarrápidas de última generación. Diseñados para detectar los tenues destellos de luz Cherenkov cuando los rayos gamma de muy alta energía interactúan con la atmósfera de la Tierra, los LST son los instrumentos más sensibles del mundo para observar rayos gamma a energías de entre aproximadamente 20 gigaelectronvoltios (GeV) y varios teraelectronvoltios (TeV). Este rango es decisivo para detectar fuentes extragalácticas a distancias cosmológicas, como núcleos activos de galaxias, así como fuentes galácticas con menor capacidad de aceleración, como los púlsares. Además, su rápida capacidad de respuesta los convierte en herramientas esenciales para estudiar fenómenos transitorios como las explosiones de rayos gamma u otros eventos estelares de corta duración.

 

A primera vista, los LST impresionan por su tamaño: alcanzan unos 45 metros de altura, con un espejo de 23 metros de diámetro y un peso cercano a las 100 toneladas. Este gran tamaño no es casual, sino necesario para captar la débil luz Cherenkov generada por los rayos gamma de baja energía al interactuar con la atmósfera terrestre.

Sin embargo, pese a sus dimensiones, los LST están diseñados para ser extremadamente ligeros y ágiles. Su estructura utiliza materiales avanzados como la fibra de carbono reforzada, lo que permite reducir el peso sin comprometer la estabilidad. Esta ligereza es fundamental para que el telescopio pueda reposicionarse rápidamente: es capaz de apuntar a cualquier punto del cielo en menos de 20 segundos, una cualidad crucial para poder observar eventos transitorios de corta duración.

Los cuatro LST en el Observatorio del Roque de los Muchachos. (Foto: LST Collaboration. CC BY-NC-ND)

El corazón de cada LST es su gran reflector parabólico de 23 metros de diámetro, con una superficie reflectante de aproximadamente 400 metros cuadrados. Este espejo recoge la tenue luz Cherenkov producida en la atmósfera y la concentra hacia la cámara del telescopio.

 

Desde un punto de vista óptico, la elección de una geometría parabólica permite minimizar las aberraciones y mejorar la calidad de la señal recogida. La longitud focal del sistema es de 28 metros, lo que optimiza la resolución angular y la eficiencia en la detección de eventos de baja energía. Dado que estos eventos producen apenas unas decenas de fotones, maximizar la superficie colectora es esencial para su detección.

 

El investigador del IAC y presidente del Comité directivo de la colaboración LST Juan Cortina asegura que “nunca se había construido una red de telescopios como estos. Su construcción ha sido un reto humano y tecnológico que la colaboración internacional LST ha superado tras quince años de duro trabajo”.

 

El investigador principal del proyecto LST CTAO en el IAC, Ramón García, insiste en que “el protagonismo del IAC ha sido esencial en este proceso, gestionando la participación española en la construcción de los telescopios. Además, el IAC gestiona el ORM y, desde las primeras etapas de la candidatura española, defendió que los observatorios de Canarias reunían condiciones excepcionales para albergar el observatorio del hemisferio norte. El resultado de ese esfuerzo es hoy visible en la cumbre de la isla de La Palma: cuatro telescopios LST de 23 metros”.

 

La Colaboración LST es un consorcio internacional de personal científico, de ingeniería e instituciones dedicado a diseñar, construir y poner en marcha los LST para el CTAO. La colaboración ha desarrollado tecnologías avanzadas en óptica, fotodetectores, mecánica y electrónica de alta velocidad para lograr el umbral de energía más bajo alcanzado por observatorios de rayos gamma terrestres.

 

El proyecto implica a instituciones de Alemania, Brasil, Bulgaria, Croacia, Chequia, España, Francia, Italia, Japón, Polonia y Suiza. (Fuente: IAC)