11 de abril del 2017 en el cuarto de control del GTM al momento de concluir las observaciones de la temporada de observación EHT 2017. De izquierda a derecha: Antonio Hernández, Sergio Dzib, Emir Moreno, Edgar Castillo, Gopal Narayanan, Katie Bouman y Sandra Bustamante. Crédito: Ana Torres Campos.
Dentro del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), a más de 4500 m sobre el nivel del mar, “Don’t stop me now” de Queen se escucha como música de fondo mientras un grupo de jóvenes adultos (unos más que otros) festejan y estrechan la mano en el éxtasis de haber concluido exitosamente una temporada de observación para uno de los proyectos astronómicos más importantes de los últimos años: el Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés). Estas observaciones ayudarán a obtener, por primera vez en la historia de la humanidad, la imagen de la sombra que proyecta el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de nuestra galaxia y la del enigmático agujero negro de M87.
En este astrobitos quiero compartirles mi experiencia personal como acompañante del equipo del EHT responsable por las observaciones realizadas en el GTM del 4 al 10 de abril de este año.
¿Por qué habría de interesarte el Telescopio del Horizonte de Eventos?
La importancia del EHT es tal que el New York Times y National Geographic, entre otros, han puesto su atención en él, así que no te asombres si un día de estos algún familiar o amigo te pregunta tu opinión sobre el proyecto. A mi parecer, su grandeza radica no solo en que es la primera oportunidad de observar un evento hasta ahora desconocido o en probar las leyes de relatividad general de Einstein a escalas jamás pensadas sino en que demuestra, en estos tiempos de desconfianza, que para el avance de la ciencia es indispensable una estrecha colaboración entre el mayor número posible de naciones.
(Izquierda) Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano durante la observación de Sagitario A* en la temporada de observación del Telescopio del Horizonte de Eventos. Crédito: David Sánchez. (Derecha-Arriba) Simulación de un agujero negro en acreción. El horizonte de eventos está en el centro de la imagen, y alrededor de la sombra se puede ver un disco de acreción que gira. Créditos: Thomas Bronzwaer, Jordy Davelaar, Monika Moscibrodzka, Heino Falcke, Universidad Radboud. (Derecha-Abajo) El EHT está formado por 8 observatorios alrededor del mundo: Submillimeter Telescope (SMT), Submillimeter Array (SMA), James Clerk Maxwell (JCMT), Experimento Pionero de Atacama (APEX), Atacama Large Millimeter Array (ALMA), Telescopio del Polo Sur (SPT), Telescopio de 30 m del IRAM (IRAM) y el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM).
El Telescopio del Horizonte de Eventos es una red formada 8 observatorios localizados en 4 continentes y representando a más de 20 países. Estos observatorios se sincronizan para funcionar como un solo telescopio del tamaño de la Tierra, utilizando la técnica de interferometria de muy larga base (VLBI, por sus siglas en inglés). Como mencionamos anteriormente, uno de los telescopios que forman el EHT es el GTM, un radiotelescopio de una sola antena de 32 (próximamente 50) metros de diámetro, liderado por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE, México) y la Universidad de Massachussets Amherst (UMass, EE.UU.). Cada noche el GTM, se sincronizaba con los demás telescopios utilizando un maser de hidrógeno para alcanzar una precisión mejor a 10-12 segundos, y grababa aproximadamente ¡30 Terabytes de información! Por lo que para almacenarlos se utilizó un sistema de grabado llamado Mark 6, desarrollado por el Observatorio Haystack.
Desarrollo de las observaciones en el GTM
(Arriba) De izquierda a derecha: Receptor de 1.3 mm, Sandra Bustamante, Aleksandar Popstefanija y Gopal Narayanan. (Abajo-Izquierda) Sergio Dzib, Antonio Hernández y Gopal Narayanan, al fondo se observa el mueble que contiene el sistema de grabado Mark 6. (Abajo-Derecha) Gopal Narayanan revisando el maser de hidrógeno.
Las observaciones comenzarían el 4 de abril, y se tenían 10 días de lapso para conseguir 5 días de observación. Sin embargo algunos miembros del equipo subieron al telescopio días antes para revisar que los instrumentos (Receptor a 1.3 mm, Sistema de grabado y el maser de hidrógeno) estuvieran listos y acostumbrar el cuerpo tanto a la altura como al cambio de horario (ya que las observaciones se realizarían en la noche). Por lo que mi aventura comenzó el 31 de mayo cuando conocí al equipo asignado para observar en el GTM, liderado por el Dr. Gopal Narayanan, investigador de UMass y desarrollador del receptor a 1.3 mm. Lo primero que me sorprendió fue que el equipo estaba formado principalmente por estudiantes, Sandy, Aleks y Michael se encuentran en el equivalente a los primeros dos años de doctorado y Katie está a punto de terminar su doctorado en ciencias de la computación. ¡¿Cómo es que gente tan joven esté a cargo de una tarea tan importante?! fue lo primero que me vino a la cabeza y la respuesta la conseguí al poco tiempo de convivir con ellos: no sólo son un grupo de jóvenes excepcionalmente capaces, sino que además saben trabajar en equipo.
Dado que las jornadas de observación en el GTM serían de ~17 horas se formaron dos grupos: el Grupo 1 (David, Lindy, Aleks y Michael) comenzaba a observar a las 5:30 pm y el Grupo 2 (Edgar, Gopal, Katie y Sandy) a la 1 am. Esta diferencia de horarios les permitía a todos los miembros del equipo descansar al menos 6 horas, asistir a la videoconferencia de las 2:30 pm con el centro de control (MIT Haystack) y los otros observatorios para deliberar si era conveniente observar esa noche, dadas las condiciones climatológicas en los diferentes sitios, y tener una hora de traslape durante el final del primer turno de observación y el comienzo del segundo.
(Izquierda) Parte del equipo del proyecto del Telescopio del Horizonte de Eventos frente al GTM. De izquierda a derecha: Aleksandar Popstefanija, Michael Janssen, Sandra Bustamante, Lindy Blackburn, Katie Bouman, Gopal Narayanan y Edgar Castillo. (Medio) Lindy les da un repaso a los estudiantes sobre el sistema de grabado de los datos. (Derecha) Observadores David Sánchez y Edgar Castillo. Crédito: Ana Torres Campos.
Ambos grupos tenían a un observador experto (Edgar o David), en un grupo estaba el experto en el sistema de grabado (Lindy) y en el otro el experto del receptor (Gopal). Al principio, los estudiantes estaban un tanto nerviosos, ya que de haber habido algún problema, ellos hubieran tenido que dar la primera batalla antes de llamar al experto (quien se esperaría estaría durmiendo en el campamento base).
La temporada de observación comenzó con la observación de un agujero negro binario OJ 287 ¿objeto de ciencia o calibrador? todo depende del estudio que realices, sin embargo el objeto estelar era el agujero negro supermasivo de M87. La observación de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia, no estaba programada para esa noche. Al día siguiente se observaron tanto Sagitario A* como M87 y así continuó la temporada de observación.
Junto con las observaciones comenzaron las situaciones incómodas de las que nadie habla pero que todos los astrónomos observadores han sufrido: una falla con el suministro de voltaje, problemas para conseguir un foco perfecto y escasez de café, siendo ésta la más estresante de todas. Lo bueno es que las excepcionales habilidades del personal del telescopio (incluyendo a los observadores) consiguieron arreglar los inconvenientes de forma rápida. Además, a la mitad de la temporada de observación llegaron refuerzos: Antonio Hernández (estudiante de doctorado del IRyA /Université Toulouse III – Paul Sabatier) y Sergio Dzib (post-doctoc del MPIRA). Y aunque el cansancio incrementaba con el paso de los días, la estrecha convivencia entre los miembros del equipo los fue relajando, siendo cada vez más frecuentes los momentos de risas y bromas.
Amanecer en el GTM mientras se observaba a Sagitario A*. Crédito: Ana Torres Campos
A mi parecer, una de las claves del éxito del EHT se debe a la excelente comunicación que existe entre los miembros del proyecto, la cual no sólo se basa en constantes videoconferencias, correos electrónicos y canales de mensajes (slack) para discutir temas distintos. Además cuentan con un portal web o “wiki” muy bien organizada en la que puedes encontrar manuales de instrumentos, tutoriales sobre las rutinas a ejecutar durante las observaciones y hasta los números telefónicos de interés.
Lo que aprendí del equipo del EHT-GTM
1) Una temporada de observación sólo será exitosa teniendo un equipo que trabaje de forma eficiente.
2) Es necesario aprender a tomar diferentes roles dentro de un equipo.
3) El ser asertivo tanto al escuchar como al dar instrucciones te ahorrará tiempo.
4) Buscar momentos de relajación e integración entre los miembros del equipo ayudará notablemente a agilizar su desempeño laboral.
Finalmente quiero agradecer a Gopal, Katie, Michael, Sandy, Lindy, Aleks, David, Edgar, Antonio, Michael y Sergio por dejarme compartir esta increíble experiencia, y al personal de sitio y campamento base del GTM por el gran trabajo que realizan día a día.
*Si te gustó este astrobitos y quisieras saber cómo medir la masa de un agujeros negros supermasivos o saber más de los agujeros negros binarios te recomiendo: La masa de un agujero negro supermasivo medida con ALMA y Tango de agujeros negros en un cuásar lejano.
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