Todos tenemos en la cabeza una idea de cómo son las estrellas: esferas de plasma brillantes y enormes. Pero quizá, esa imagen viene de cómo es nuestra estrella, el Sol. Si otras estrellas de las miles de millones que conocemos fuesen dramáticamente diferentes que nuestro Sol, ¿lo sabríamos? ¿Seríamos capaces de darnos cuenta?

La forma de las estrellas

Los astrofísicos estudiamos grupos de estrellas que nacieron aproximadamente en el mismo momento para comprender su evolución, y también inferimos su composición química a partir de los colores de la luz que emiten. Esto nos permite saber con bastante precisión la edad de las estrellas, de qué están compuestas, cuál es el combustible que las mantiene con vida y qué les pasará en el futuro lejano. Pero aun así, con toda esta información, sigue siendo extremadamente difícil obtener una imagen de la forma y detalles de otras estrellas que no sean el Sol.

¿Por qué es tan complicado? ¿No son las estrellas enormes? ¿Por qué no podemos estudiar su forma al igual que estudiamos galaxias mucho más lejanas?

La respuesta es sencilla: las estrellas son enormes, pero están muy lejos, con lo que su tamaño angular es extremadamente pequeño.

Imaginemos cosas que conocemos: una moneda de 2 euros. Si la tenemos en la mano, o incluso al otro lado de la habitación, somos capaces fácilmente de saber qué moneda es y cuál es su tamaño. ¿Pero seríamos capaces de reconocerla si estuviese a 1 km de distancia? ¿Y a 100 km?

Las estrellas más brillantes del cielo tienen un tamaño equivalente al de una moneda de 2 euros vista a una distancia de 6 000 km (por ejemplo, la distancia entre París y Nueva York). Ni los mejores telescopios de los que disponemos son capaces de ver la forma de cosas tan pequeñas, y cuando crean imágenes de dichos astros no son más que un punto brillante en una imagen. Un píxel. Necesitamos telescopios con mejor resolución angular si queremos estudiar la forma de las estrellas.

El tamaño de mil estrellas

Algunos sistemas de telescopios actuales, llamados interferómetros ópticos, son capaces de operar conjuntamente combinando las señales que obtiene cada telescopio de las estrellas. Aunque ahora hay varias instalaciones de este tipo en funcionamiento, Mount Wilson (California, EE UU) cuenta con el interferómetro óptico más grande del mundo, el Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA).

Como interferómetros, son capaces de operar como un único telescopio virtual enorme (de hasta 300 metros de diámetro), capaz de medir el tamaño y algunos detalles de las estrellas. Con estos instrumentos hemos sido capaces de medir el tamaño de unas mil estrellas, y la forma de unas pocas.

Pero, hasta el momento, esta técnica no permite separar mucho más los telescopios para crear telescopios virtuales más grandes a costes moderados. Esto limita la resolución angular que son capaces de obtener, y por tanto no consiguen obtener detalles finos sobre las estrellas que observan.

¿Y si usamos otros instrumentos para ver estrellas?

De forma hasta ahora completamente independiente, existe otro tipo muy diferente de telescopios construidos para estudiar cosas que poco tienen que ver con las estrellas.

En las últimas dos décadas, la astronomía de rayos gamma de muy alta energía, una de las principales ramas de la física de astropartículas, se ha convertido en una herramienta esencial para abordar fenómenos fundamentales en astrofísica, cosmología y física de alta energía. Los llamados Telescopios Cherenkov han abierto una ventana completamente nueva. Dentro del campo de la física de astropartículas, estos telescopios son capaces de estudiar algunos de los fenómenos más extremos del universo: agujeros negros supermasivos dentro de núcleos activos de galaxias (AGN), púlsares o explosiones de supernova. También sirven para buscar materia oscura.

La próxima generación de estos telescopios está en camino: el Observatorio Matriz de Telescopios Cherenkov (CTAO) será el principal instrumento a nivel mundial para la astronomía de rayos gamma de muy alta energía durante las próximas décadas, y mejorará drásticamente las capacidades técnicas de sus predecesores. Esta matriz estará compuesta por decenas de telescopios de varios tamaños (de hasta 23 metros de diámetro) separados cientos de metros.

Pero ¿qué tienen que ver estos telescopios con las estrellas?

Las estrellas como nunca se han visto

Con el proyecto MicroStars queremos demostrar, por medio de la técnica de la interferometría de intensidad, que estos telescopios Cherenkov, además de ser utilizados para la astronomía de rayos gamma, serán capaces de formar el telescopio óptico virtual más grande jamás creado, superando las limitaciones de los interferómetros ópticos actuales. Si lo logramos, este instrumento tendría el potencial de tomar imágenes de estrellas como nunca se ha hecho hasta ahora.

De ser posible, serían capaces de expandir nuestro conocimiento en numerosos casos científicos: medir el tamaño y el oscurecimiento del limbo de las estrellas y, por lo tanto, restringir fuertemente los parámetros físicos de exoplanetas; estudiar la actividad magnética de otras estrellas que no sean nuestro Sol, mediante la detección de manchas solares; o medir y restringir la rotación rápida, los discos de acreción y los vientos estelares de las estrellas más masivas conocidas, las estrellas de tipo OB.

Si logramos desarrollar la técnica lo suficiente, podría llegar a ser posible tomar una imagen de la sombra de un exoplaneta transitando otra estrella, un avance que se convertiría en una imagen icónica para la humanidad.

Tarek Hassan, Astrofísica, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.