El Cefca cumple 15 años: del salto al vacío que fue iniciar el proyecto J-PAS a participar en misiones espaciales

El Centro de Física del Cosmos de Aragón (Cefca) acaba de cumplir quince años y la efeméride ha coincidido con el inicio de la toma de datos del gran proyecto para el que se construyó el Observatorio Astrofísico de Javalambre (OAJ) en el Pico del Buitre, el gran cartografiado del universo denominado J-PAS. Su objetivo es comprender la expansión acelerada del cosmos y entender qué es la energía oscura, una de las grandes incógnitas de la ciencia a resolver en este siglo.  El subdirector del OAJ, Antonio Marín, reconoce que la puesta en marcha de todo el instrumental, especialmente concebido para este proyecto científico, supuso en su momento un “salto al vacío” y un reto puesto que nunca antes se había hecho nada similar.

Los desarrollos tecnológicos han sido los acertados tras un largo proceso en el que la ciencia y la ingeniería han ido de la mano para construir equipos de observación y registro de datos que no existían antes, y hoy el Cefca participa en otros proyectos y en misiones espaciales cuando el Observatorio de Javalambre está ya a pleno rendimiento. Ahora el centro empieza a plantearse ya el futuro de aquí a diez años con la posible incorporación de nueva instrumentación y la posibilidad de instalar nuevos telescopios.

“El futuro del Cefca tiene que ser seguir creciendo y lo debe hacer en diferentes líneas”, afirma el director del centro, Javier Cenarro, tras un año en el que se han cumplido tres hitos: el inicio de la toma de datos del proyecto J-PAS, para el que se creó el Observatorio y se construyó un telescopio de gran campo y una cámara con nuevos desarrollos ya que no existía nada igual antes; la celebración del quince aniversario de la constitución de la Fundación Cefca; y la puesta en marcha de Galáctica, el centro para el conocimiento y la práctica de la astronomía de Arcos de las Salinas, enfocado a la divulgación de esta ciencia con fines turísticos.

Infraestructura singular

Cenarro recuerda que en estos quince años se ha construido un nuevo observatorio que forma parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) del Estado, que desde el verano está al cien por cien de su funcionamiento produciendo datos de “primer nivel, y lo que queremos ahora es seguir mejorando esa instalación”.

Al cumplirse quince años de la creación de la Fundación Cefca que dio lugar a la construcción del OAJ por parte del Gobierno de Aragón, aunque financiado de forma conjunta por el Gobierno central a través de los fondos Fite, Cenarro afirma que ese futuro pasa por nueva instrumentación.

“Tenemos que hacer que el observatorio cada vez sea mejor y cada vez sea más completo”, afirma el científico, que aclara que esto es algo a medio y largo plazo que no va a ser de hoy para mañana, pero en lo que hay que empezar a trabajar ya.

“En algún momento tendremos que plantearnos por dónde tiramos, pues dentro de una década a lo mejor resulta que lo que hemos construido tenemos que cambiarlo por otros instrumentos, posiblemente futuros telescopios, y tendremos que empezar a pensar qué otras instalaciones queremos tener y, en ese sentido, pues estamos explorando colaboraciones ya con otras instituciones”, afirma el director del Cefca.

El momento actual que vive el centro es especialmente dulce, puesto que se acaba de iniciar la recogida de datos del principal proyecto científico para el que se creó, denominado J-PAS, consistente en el mayor cartografiado del universo jamás realizado hasta la fecha.
El Cefca hizo público a finales de octubre que los datos científicos de J-PAS se estaban tomando ya tras la fase previa de verificado y puesta a punto, después de que hace quince años arrancara de cero esta iniciativa científica, se construyese el observatorio en el Pico del Buitre en este tiempo junto con el principal instrumento científico que alberga, el telescopio de dos metros y medio de diámetro de espejo, JST250, y su cámara multifiltro JPCam con 14 detectores CCD de gran formato, la segunda más grande del mundo con más de 1.200 millones de píxeles.

La Fundación Cefca se creó por el decreto del Gobierno de Aragón 155/2008 del 22 de julio de 2008, publicado en el BOA del 8 de agosto, por el que se autorizaba su creación. El 12 de diciembre de ese año, el entonces consejero de Presidencia del Ejecutivo aragonés, Javier Velasco, presentaba el proyecto en el Campus de Teruel, y un mes después, el 13 de enero de 2009, se reunía en la capital turolense el primer patronato de la Fundación.

Cenarro explica que el Cefca en realidad son “muchos proyectos” cuyo objetivo científico máximo es hacer el cartografiado J-PAS, a partir de cuyo instrumental de observación y registro de datos se ha configurado todo lo que hoy en día es el Observatorio de Javalambre.

En tiempo récord

Se partía de cero, puesto que ni había carretera de acceso ni ningún tipo de suministro en el pico. “Parece mucho tiempo pero realmente un centro de investigación como es el Cefca se ha construido en un tiempo récord”, argumenta su director, porque aparte de construir el OAJ y todos los equipos de observación, implementados desde cero porque no existía nada previo, se ha tenido que crear el equipo de investigación con el personal científico y los ingenieros, y ya en 2014, con el primero de los telescopios puestos en marcha, el JST80, ya fueron reconocidos como Instalación Científico y Técnica Singular. Con él se está desarrollando el proyecto J-PLUS, que se encuentra ya al 50% de su ejecución.

“Como ya hemos dicho muchas veces, el telescopio y su cámara son instrumentos únicos a nivel mundial”, recalca Cenarro, con una electrónica de altísima complejidad que ha requerido de años de puesta a punto una vez construidos los equipos.

El telescopio principal con su cámara JPCam cuenta con 56 filtros ópticos que son únicos en el panorama internacional, y que le dan el potencial para hacer el cartografiado que se está realizando. A fecha de esta semana, el subdirector del OAJ y responsable del proyecto JPCam en el Cefca, Antonio Marín, asegura que se está llegando ya a los 50 grados cuadrados cartografiados, el equivalente al espacio ocupado por 200 lunas llenas en el cielo. Se dispone ya de información de más de 3 millones de galaxias y estrellas, y cuando  se termine todo el cartografiado se tendrá información de varios cientos de millones en la base de datos. La UPAD, que es la unidad de almacenamiento y procesamiento de datos, es otra de las maravillas   de la ingeniería que se ha desarrollado con este proyecto, aunque se hable menos de ella que de los telescopios y la cámara.

La previsión es que la toma de datos del cartografiado dure entre ocho y nueve años, aunque todo dependerá de la evolución del trabajo, precisa Marín. Recuerda que el objetivo científico de esta toma de datos es cosmológico para realizar un mapa 3D de alta definición del universo.

“A partir de ahí queremos poder caracterizar bien la estructura tridimensional del universo y ver cómo ha evolucionado con el tiempo, y con eso poder entender mejor la energía oscura, que es lo que motiva esa expansión, pero para llegar a ese objetivo es necesario tener observado una inmensa región del cielo”, explica el científico.

Tiempo de observación

Ahora que la toma de datos se ha iniciado ya con el telescopio de 2,5 metros de diámetro y la cámara JPCam, al tratarse de una ICTS Marín asegura que a finales del próximo año tienen previsto hacer una llamada a la comunidad científica para los que estén interesados en acceder a ese 20% del tiempo de observación que deben ofertar por ser una instalación singular. Probablemente organizarán en Teruel un congreso en el marco de la Red de Infraestructuras de Astronomía para darlo a conocer y explicar las posibilidades que ofrece un equipo de estas características por su especial potencialidad.

Marín lleva trece años en el proyecto y pone énfasis en lo que una iniciativa de este tipo supone, puesto que ahora está todo en funcionamiento y operando al cien por cien, pero se partió de un proyecto para el que había que construir instrumentos de observación que no existían y que requerían de desarrollos tecnológicos.

Es lo que se ha hecho en todos estos años y lo que ha supuesto invertir tanto tiempo, porque nunca antes se había hecho nada así. “Cada vez que uno quiere avanzar en el conocimiento, el desarrollo tecnológico es un poco un salto al vacío, porque puede anticipar qué se va a encontrar, pero hasta que no recorre el camino y va resolviendo las dificultades que va encontrando no se afianza realmente el resultado”, afirma Marín, de ahí que el proyecto J-PAS con la puesta en funcionamiento de los equipos de observación “ha sido todo un reto” que por momentos “ha sido también una montaña rusa”.

 

Al ser un proyecto de tanto desarrollo reconoce que ha habido momentos difíciles por las complicaciones que surgían, incluso de financiación, además de haber pasado también una pandemia con las limitaciones de movilidad que eso supuso.

“Ha sido un proyecto en el que ha dado tiempo para vivir todas las emociones posibles y ahora la sensación que tenemos es de satisfacción y orgullo por parte de todo el equipo Cefca y la colaboración científica de J-PAS, puesto que hemos sido capaces de sacar adelante semejante reto”, manifiesta el subdirector del OAJ, para quien las prestaciones que ha dado el telescopio y la cámara son buenas puesto que “ya han demostrado que cumplen con lo que esperábamos, una excelente calidad de imagen y unos excelentes datos que nos hacen estar ansiosos por empezar la explotación científica”.

Y eso lo que ha hecho también es que el Cefca se haya posicionado dentro de la comunidad científica y hoy día participe en varios proyectos internacionales, algo que destaca especialmente su director, Javier Cenarro. “Estamos participando en la misión Euclid y haciéndolo activamente en la misión Arrakihs, que es la primera misión de la Agencia Espacial Europea que está liderada por instituciones españolas”, comenta.

La colaboración con otros proyectos se está convirtiendo en una constante, como se puso de manifiesto días atrás con el proyecto internacional del radiotelescopio SKA, y la presencia del Cefca en misiones espaciales lo es igual. Entre ellas colaboran con la misión eROSITA, un telescopio espacial que observa el cielo en rayos X.

En el  proyecto Weave, un espectrógrafo multiobjeto instalado en el telescopio William Herschel de La Palma, también colabora el Cefca para preseleccionar los objetos a observar. Y en el megaproyecto del telescopio espacial James Webb también están involucrados a través de un grupo de investigación denominado Pearls. Así es como el Cefca ha dado un salto de gigante en estos quince años que le han llevado desde el Pico del Buitre a participar en misiones espaciales de primer orden.

Pendientes de las primeras publicaciones

En octubre se liberaron los primeros datos científicos de los nueve grados cuadrados que en ese momento se habían cartografiado ya dentro del proyecto J-PAS y que darán lugar a las primeras publicaciones. Antonio Marín aclara que los datos están en manos de los científicos que forman parte de la colaboración, y que aproximadamente en el plazo de dos años empezarán a hacerse públicos para que el resto de la comunidad pueda investigar con ellos, ya que se trata de un proyecto legado.

“Confío que en el año 2024 empecemos a ver ya las primeras publicaciones científicas”, afirma Marín, que recuerda, no obstante, que con el grado cuadrado que ya se publicó con el mini J-PAS que se hizo (utilizando no la JPCam sino la cámara de primera luz), se han publicado más de 30 artículos en revistas internacionales de alto impacto.

“Nos podemos imaginar que ahora con nueve grados cuadrados los resultados científicos se van a multiplicar y desde luego, al final del cartografiado, esperamos que sea muy productivo”, precisa.

El objetivo es cosmológico, conocer la estructura del universo, lo que está produciendo su expansión acelerada y avanzar en el conocimiento de la energía oscura. Pera además, mini J-PAS ha arrojado interesantes resultados en estudios sobre estrellas de la Vía Láctea, galaxias cercanas, evolución de las mismas y algunos hallazgos como estrellas de bajísima metalicidad.