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En Atacama, la construcción del CTAO-South reúne ingeniería, astronomía y procesamiento de datos para observar destellos atmosféricos ligados a los rayos gamma, en un proyecto internacional enfocado en los fenómenos más energéticos del Universo.
El desierto de Atacama, en Chile, comenzó a recibir la infraestructura del CTAO-South, la parte sur del Cherenkov Telescope Array Observatory, proyecto internacional dedicado a la observación de rayos gamma de altísima energía.
El conjunto será instalado en las proximidades del Observatorio Paranal, operado por el Observatorio Europeo del Sur, el ESO, y tendrá más de 50 cimientos para telescopios y cerca de 17 km de caminos internos, según información divulgada por el ESO y el CTAO.
La obra abre una nueva etapa para el observatorio, que será utilizado para estudiar fenómenos asociados a las mayores energías conocidas en el Universo.
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Entre los objetivos científicos citados por el CTAO están remanentes de supernovas, regiones cercanas a agujeros negros, estrellas de neutrones, explosiones de rayos gamma y posibles señales relacionadas con la materia oscura.
En el sitio chileno, el arreglo fue planeado para registrar rayos gamma entre 80 GeV y 300 TeV, rango que incluye parte de las emisiones más energéticas buscadas por la astronomía terrestre.
El inicio oficial de la construcción del sitio sur fue celebrado el 17 de diciembre de 2025, en una ceremonia que reunió a representantes del CTAO, del ESO y de autoridades chilenas.
El evento ocurrió tras la firma de contratos para la infraestructura básica del complejo, etapa necesaria para preparar las bases, accesos y áreas de soporte donde los telescopios serán instalados.
Observatorio en Atacama tendrá 51 telescopios
El CTAO-South estará a menos de 10 km del Observatorio Paranal, en una región utilizada durante décadas para proyectos astronómicos debido a las condiciones atmosféricas y al bajo nivel de interferencia lumínica.
El ESO describe el Atacama como una de las áreas más secas y aisladas del planeta, característica que favorece observaciones astronómicas hechas desde el suelo.
Los telescopios no registrarán los rayos gamma directamente.
Cuando estas partículas provenientes del espacio alcanzan la atmósfera terrestre, producen cascadas de partículas secundarias.
Este proceso genera destellos muy rápidos de luz azulada, conocidos como luz Cherenkov, que pueden ser captados por instrumentos especializados.
A partir de estas señales breves, los científicos pueden reconstruir la dirección y la energía probable del rayo gamma original.
El análisis combinado de varios telescopios permite asociar los registros a regiones específicas del cielo y, en algunos casos, a objetos o eventos astrofísicos ya identificados por otros observatorios.
La configuración prevista para el sitio chileno incluye 51 telescopios distribuidos por cerca de 3 km².
Serán 14 telescopios de tamaño medio, llamados MSTs, y 37 telescopios de pequeño tamaño, conocidos como SSTs.
De acuerdo con el CTAO, los MSTs cubren la franja intermedia de energía, mientras que los SSTs fueron diseñados para observar rayos gamma en las energías más altas.
CTAO será dividido entre Chile y España
El CTAO tendrá dos conjuntos de telescopios.
Además de la instalación chilena, el proyecto prevé un arreglo en el Hemisferio Norte, en La Palma, en las Islas Canarias, España.
La división entre los dos hemisferios permite ampliar la cobertura del cielo y observar fuentes que no son visibles desde una única latitud.
En Chile, el enfoque recae sobre energías medias y altas, de 80 GeV a 300 TeV, con especial atención a objetivos galácticos.
En el sitio del norte, la configuración estará orientada sobre todo a energías más bajas e intermedias, de 20 GeV a 50 TeV, según el CTAO.
Esta diferencia no convierte a los conjuntos en competidores.
Por el contrario, componen el mismo observatorio y tendrán funciones complementarias.
Con los dos arreglos en operación, el CTAO podrá observar una franja de energía más amplia y seguir fenómenos visibles en diferentes regiones del cielo.
Según el ESO, el observatorio fue diseñado para alcanzar una sensibilidad superior a la de los instrumentos terrestres actuales de astronomía de rayos gamma.
Esta estimación es presentada por el propio consorcio como una de las justificaciones científicas para la construcción de un conjunto con decenas de telescopios, esparcidos por áreas extensas y operando de forma coordinada.
Espejos y cámaras entran en la preparación de los telescopios
Mientras las obras civiles avanzan en Chile, componentes de los telescopios son desarrollados y probados en laboratorios europeos.
El IRFU, instituto francés ligado al CEA Paris-Saclay, informó que participa del proyecto con la producción y validación de espejos y equipos asociados a los telescopios de tamaño medio.
De acuerdo con el instituto, la contribución incluye 700 espejos destinados a siete de los 14 MSTs previstos para el sitio sur.
El desarrollo de estas piezas comenzó en 2009, en colaboración con la empresa francesa Kerdry, ubicada en Bretaña.
El diseño final fue concluido en 2019, tras ajustes técnicos exigidos por el proyecto.
Antes del envío, cada espejo pasa por caracterización en una sala oscura en el IRFU.
Los dos primeros lotes, con 100 espejos cada uno, fueron descritos por el instituto como parte de la preparación para equipar los primeros MSTs a partir de 2026.
La información fue mantenida con atribución al IRFU porque el cronograma puede depender del avance de las obras y de la integración de los telescopios.
Otro componente en preparación es la NectarCAM, cámara desarrollada para telescopios de mediano porte del CTAO.
Según el IRFU, el instrumento mide cerca de 3 m por 3 m por 1,5 m, pesa aproximadamente 2,3 toneladas y reúne 1.855 píxeles organizados en 265 módulos.
El campo de visión informado es de cerca de 8 grados.
Hay, sin embargo, una divergencia entre materiales institucionales consultados.
La página técnica del CTAO informa que los MSTs usan dos modelos de cámara y asocia la NectarCAM al sitio norte, mientras que la FlashCam aparece ligada al sitio sur.
Ya el material del IRFU menciona el envío de la primera NectarCAM al sitio sur.
Por ese motivo, la información fue presentada de forma atribuida y la divergencia fue registrada en la nota final.
Rayos gamma serán convertidos en mapas del cielo
Después de la captación de la luz Cherenkov, los datos pasan por procesamiento para que las señales registradas sean transformadas en mapas del cielo, curvas de luz y mediciones de energía.
Esta etapa es necesaria porque los telescopios detectan efectos indirectos de los rayos gamma, y no las partículas originales que llegaron del espacio.
El CTAO adoptó el Gammapy como paquete abierto para análisis científico de los datos.
La herramienta, desarrollada con participación de investigadores de varios países, permite procesar observaciones de rayos gamma y producir resultados usados en estudios de fuentes cósmicas.
La adopción del software fue anunciada por el CTAO en 2021.
La dimensión computacional también forma parte del diseño del observatorio.
Según el CTAO, el volumen de datos esperado antes de la compresión podrá llegar a cientos de petabytes por año, con reducción posterior a cerca de 12 PB anuales.
Estos números ayudan a explicar por qué el proyecto involucra, además de los telescopios, centros de procesamiento y equipos dedicados a la gestión de datos.
El modelo de operación prevé acceso científico abierto después del período propietario.
El CTAO también informó que 10% del tiempo de observación del arreglo sur será reservado a investigadores chilenos, en razón de los acuerdos firmados para la instalación del observatorio en el país.
Fenómenos cósmicos están entre los objetivos del CTAO-South
La astronomía de rayos gamma permite estudiar ambientes en los que las partículas son aceleradas a energías muy elevadas.
Según el ESO, esta gama de observación puede ser utilizada para investigar eventos transitorios, objetos compactos y regiones del Universo que emiten radiación en condiciones físicas diferentes de aquellas observadas en la luz visible.
Entre los temas mencionados por equipos involucrados en el proyecto están estudios sobre la región central de la Vía Láctea, levantamientos galácticos y extragalácticos, fuentes transitorias, explosiones de rayos gamma, materia oscura e investigaciones de múltiples mensajeros.
Esta última área combina diferentes tipos de señales, como fotones gamma, neutrinos y ondas gravitacionales, para analizar un mismo evento cósmico.
El arreglo instalado en Chile tendrá un papel específico en este conjunto debido a la gama de energía que será capaz de cubrir y la posición en el Hemisferio Sur.
La ubicación favorece la observación de regiones de la Vía Láctea que no son vistas de la misma forma por instrumentos instalados en el Hemisferio Norte.
Con docenas de telescopios distribuidos en el Atacama, espejos probados en laboratorio y sistemas de cámara desarrollados para captar destellos de duración muy corta, el CTAO-South será utilizado para investigar fuentes cósmicas que aún desafían la astronomía de altas energías.
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