N) Rumbo a lo más lejano. El Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano

El Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (http://lmtgtm.org/), también conocido como GTM (o LMT por sus siglas en inglés), es un radiotelescopio con un reflector primario de cincuenta metros de diámetro, diseñado y optimizado para realizar observaciones astronómicas a longitudes de onda milimétricas, particularmente entre 0.85 y 4.0 milímetros. Está ubicado en la cima del volcán extinto Sierra Negra o Tliltépetl, a una altitud de 4580 metros sobre el nivel del mar, dentro del Parque Nacional Pico de Orizaba, en la frontera entre los estados de Puebla y Veracruz (Recuadro 1). Fue construido a través de una colaboración binacional entre México y Estados Unidos y su operación está a cargo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de Massachusetts Amherst (UMass). 

El diámetro del reflector primario del GTM permite obtener imágenes y realizar observaciones de regiones extensas del cielo con una resolución angular o nitidez, de hasta cinco segundos de arco aproximadamente. Esta resolución angular sólo es superada en la actualidad con arreglos interferométricos de radiotelescopios como el Atacama Large Millimeter/Sub-Millimeter Array (ALMA), con los cuales es complicado cubrir áreas grandes. Alcanzar y mantener esta precisión en una antena movible de cincuenta metros de diámetro representa un reto mayor. Por esta razón, el reflector primario del GTM está compuesto por ciento ochenta segmentos distribuidos en cinco anillos concéntricos y anclados a la estructura del telescopio mediante actuadores que permiten modificar sus posiciones en tiempo real. Esta superficie activa tiene la capacidad de corregir y compensar las deformaciones gravitacionales y térmicas que afectan a la superficie, manteniendo así una alineación óptima. El área colectora de la superficie primaria del GTM y la precisión en su alineación, combinadas con la altitud y las condiciones secas en la cima de Sierra Negra, lo convierten en el radiotelescopio milimétrico más grande del mundo en la actualidad. 

El GTM y las observaciones a longitudes de onda milimétricas y submilimétricas en general son una ventana que nos permite explorar las regiones más frías del Universo, donde generalmente se gestan las estrellas y los sistemas planetarios, y que suelen estar fuertemente oscurecidas por grandes concentraciones de gas molecular y polvo que impiden a los fotones ópticos y ultravioletas escapar para llegar a nuestros telescopios. Se estima que, al menos durante los últimos 11.5 mil millones de años (del orden de ochenta por ciento de la historia cósmica), más de la mitad de la actividad de formación estelar ha ocurrido en estas regiones oscurecidas por polvo, por lo que las observaciones milimétricas son cruciales para obtener un panorama completo de la historia del Universo. Adicionalmente, existen diversos procesos físicos que pueden ser detectados y estudiados con observaciones en la región milimétrica del espectro electromagnético como, por ejemplo:  

• Las distorsiones al fondo cósmico de radiación de microondas inducidas por el gas difuso en los cúmulos de galaxias, que nos permiten trazar la estructura a gran escala del Universo y determinar distintos parámetros cosmológicos. 
• La emisión de los Núcleos Activos de Galaxias que nos permiten estudiar la acreción de masa y crecimiento de los agujeros negros supermasivos. 
• La emisión del polvo en los discos de escombros alrededor de estrellas jóvenes; así como, la búsqueda de trazas de moléculas complejas en las atmósferas planetarias, entre otros. 

El GTM y su conjunto de instrumentos científicos son capaces de obtener imágenes y espectros de la luz milimétrica contribuyendo al estudio de la formación y evolución de las distintas estructuras del Universo, desde las nubes moleculares gigantes y regiones de formación estelar y planetaria en la Vía Láctea, hasta los procesos físicos y la composición química de algunas de las galaxias más lejanas, así como su distribución espacial a través de la red cósmica [recuadro 2]. 

TolTEC (http://toltec.astro.umass.edu/), una nueva cámara de gran formato recientemente instalada en el GTM, sensible a la polarización de la luz y con la capacidad de detectar radiación a 1.1, 1.4 y 2.0 milímetros simultáneamente (recuadro 4), permitirá a la comunidad astronómica de México y del mundo explorar grandes regiones del cielo con una mayor sensibilidad y eficiencia. Además, como se describe con mayor detalle más adelante, el GTM forma parte del conjunto de telescopios que conforman el Event Horizon Telescope (EHT, https://eventhorizontelescope.org/) y, dadas sus características y ubicación, su participación ha sido fundamental en la exploración y obtención de las primeras imágenes de la sombra de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias M87 y la Vía Láctea. 

Durante las siguientes décadas el GTM seguirá siendo inspiración y semillero de nuevas generaciones de personas dedicadas a la tecnología y a las ciencias, complementando las observaciones de una nueva avanzada de telescopios, interferómetros y observatorios espaciales, y contribuyendo a entender mejor el Universo en el que vivimos. 
 

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