Un mes para la inauguración de los cuatro telescopios de gran tamaño del observatorio CTAO de La Palma

El 15 de octubre de 2026, la Colaboración LST del Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) celebrará la inauguración del subconjunto de los cuatro Large-Sized Telescopes (LST, en castellano, telescopios de gran tamaño) que operarán en la sede CTAO-Norte, ubicada en La Palma, en las Islas Canarias. Las nuevas infraestructuras están impulsadas por la Colaboración LST del CTAO, un consorcio internacional responsable del diseño, la construcción y la explotación de los telescopios de gran tamaño del observatorio, una instalación de última generación destinada a impulsar la astronomía de rayos gamma de muy alta energía y a explorar los fenómenos más extremos del universo.

El Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) participa en el desarrollo del CTAO y en la concepción de los Large-Sized Telescopes: cuatro de sus investigadores —Josep Maria Paredes, Marc Ribó, David Gascón y Pol Bordas—, todos ellos del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) han participado en la documentación del proceso, desde la fase de diseño inicial hasta el desarrollo tecnológico y los objetivos científicos del proyecto. Investigadores del IEEC en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y en la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) también participan en el CTAO.

La inauguración de los cuatro telescopios marca un hito fundamental para el desarrollo del observatorio CTAO, ya que supone la finalización de la construcción de todos los LST previstos para este emplazamiento. El primero de ellos, el LST-1, fue inaugurado en 2018 y desde entonces ha permanecido en fase de pruebas a cargo de la Colaboración. A este se suman ahora tres nuevos LST, a los que en el futuro acompañarán los Medium-Sized Telescopes (MST, telescopios de tamaño medio).

No obstante, el trabajo no concluye con este hito. Los LST deberán superar una exhaustiva fase de puesta en marcha por parte de la Colaboración LST antes de ser aceptados formalmente por la Organización Central del CTAO (CTAO ERIC) para iniciar su operación y la explotación de la denominada «ciencia temprana». Está previsto que el LST-1 sea el primero en ser aceptado durante el 2027, acercando así el inicio de la gran producción científica del Observatorio. El diseño y la construcción de estos telescopios han sido llevados a cabo por la Colaboración LST, actuando como contribuidor en especie (in-kind contributor) para el CTAO ERIC y cumpliendo con estrictos requisitos técnicos.

España desempeña un papel estratégico y fundamental en el CTAO. Es, junto con Japón, el Estado que más contribuye al desarrollo de los LST, aportando un 32% del proyecto. Esta aportación, junto con ser el país anfitrión del CTAO-Norte, da un acceso privilegiado a la comunidad científica española al tiempo de observación de estas instalaciones, generando un importante polo de atracción de talento y producción científica en el país.

Bajo el nombre de CTAO-España se agrupa el conjunto de instituciones dedicadas a las actividades de desarrollo de hardware, software y ciencia para el observatorio. Estos grupos, distribuidos por Andalucía, Canarias, Catalunya y Madrid, incluyen (por orden alfabético):

• Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
• Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
• Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)
• Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)
• Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB)
• Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC)
• Instituto de Física de Altas Energías (IFAE)
• Universidad Complutense de Madrid (UCM)
• Universidad de Alcalá (UAH)
• Universidad de Jaén (UJA)

A esta contribución científico-tecnológica de las anteriores entidades dentro de la Colaboración LST, se suma el tejido empresarial. La industria española ha fabricado componentes fundamentales de los telescopios, como los sistemas de movimiento, la mecánica de las cámaras y la infraestructura.

Descubre el CTAO

Marc Ribó (ICCUB-IEEC) participó en la primera reunión sobre los casos científicos del CTAO en 2006 y, desde 2010, lidera formalmente la contribución del ICCUB al CTAO. El CTAO supone un cambio de paradigma, ya que, a diferencia de los instrumentos anteriores en el mismo rango de energía, funcionará como un observatorio abierto a la comunidad científica.

Ribó explica: «Los telescopios Cherenkov anteriores se utilizan en el marco de grandes colaboraciones internacionales que han funcionado de manera relativamente cerrada al resto de la comunidad científica. El gran número de casos científicos que el CTAO permitirá estudiar, así como la importante inversión financiera necesaria, han hecho que el CTAO se haya concebido como un observatorio abierto a la comunidad científica internacional. Aunque el Consorcio del CTAO llevará a cabo observaciones de casos científicos estratégicos, también habrá multitud de proyectos dirigidos por equipos independientes, que probablemente abordarán el estudio de casos científicos no explorados hasta ahora».

David Gascón, director de la Unidad Tecnológica del ICCUB y miembro del IEEC, trabaja en el área de ingeniería del LST desde el año 2008. Su trabajo y el de su equipo se ha centrado en el diseño de componentes específicos para las cámaras de los telescopios, incluyendo tres circuitos integrados desarrollados para medir señales de fotones a alta velocidad. 

En colaboración con otras instituciones españolas, el equipo participó en el desarrollo del sistema de filtrado de datos o trigger. Este sistema electrónico opera en tiempo real analizando millones de imágenes por segundo para filtrar la información espuria o de fondo (como la luminosidad ambiental o de otras estrellas) y buscar los patrones correspondientes a los rayos gamma. Como explica Gascón, esta electrónica es el elemento que permite aislar e identificar las señales de interés en fracciones de nanosegundo.

El investigador Pol Bordas (ICCUB-IEEC), que ha codirigido el programa científico del LST-1 durante los últimos dos años, explica en detalle el funcionamiento de estos telescopios. Bordas describe cómo los LST utilizan la atmósfera terrestre como parte del detector: cuando los fotones de alta energía impactan en la atmósfera, generan cascadas de partículas donde se produce la luz Cherenkov, una luz muy rápida y azulada que capturan los telescopios en tierra. 

Los LST, equipados con espejos de 23 metros de diámetro, están diseñados para captar estas emisiones en el rango de energía más bajo del Observatorio. Esta capacidad se destinará al estudio de fenómenos transitorios, definidos como eventos rápidos y no necesariamente periódicos. Entre los objetos de estudio que el investigador menciona se encuentran: los estallidos de rayos gamma (gamma ray bursts o GRB), los estallidos rápidos de radio (fast radio bursts), o la posible contrapartida electromagnética en rayos gamma asociada a las ondas gravitacionales. 

«La futura entrada en operación de los LST como parte del CTAO servirá tanto para confirmar predicciones físicas actuales como para la posible detección de nuevos eventos astrofísicos no documentados hasta la fecha», concluye Bordas.