En el 2014 se emitió la primera llamada a propuestas de observación con el GTM, que ofrecía a los socios del proyecto –la comunidad científica mexicana y colegas de la UMASS–, la oportunidad de hacer observaciones nocturnas durante casi un semestre completo, utilizando los 3 anillos interiores (de 32 m de diámetro) del GTM. Desde entonces se han publicado cuatro convocatorias en las que se sometieron a evaluación casi 250 proyectos de investigación, con la participación de más de 300 investigadores de todo el planeta (85 instituciones de 27 países, en los 5 continentes). En México participaron investigadores y estudiantes de 13 instituciones ubicadas desde Baja California hasta Chiapas.
          Los temas científicos abordados a lo largo de esas cuatro temporadas, que corresponden a, aproximadamente, 12 meses de observaciones, son extremadamente variados, desde estudios de fuentes milimétricas muy cercanas, en nuestro sistema solar y objetos celestes de la Vía Láctea, hasta galaxias en el Universo distante, cuando éste tenía apenas una pequeña fracción de su edad actual (menor a 10%), estimada en 13,700 millones de años. A las contribuciones del GTM se debe agregar la espectacular imagen del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la galaxia Messier 87, y que se describe en este número. Las investigaciones realizadas con el GTM se han cristalizado en unos 25 artículos ya publicados en revistas de impacto y prestigio internacional, los cuales pueden ser consultados en la página del GTM.

Quizá uno de los resultados más impresionantes hasta la fecha¹, ciertamente con algo de sesgo de los autores, ha sido el estudio del anillo de polvo que circunda a nuestra estrella vecina, Épsilon Eridani (EE), que se encuentra a tan solo 10 años luz de distancia.
         EE es una estrella un poco más fría que nuestro Sol, con una masa también un poco menor y mucho más joven, de apenas unos 800 millones de años –el Sol tiene una edad estimada de 4,500 millones de años–. Desde hace más de 30 años se sabía que EE alberga un cinturón de polvo de muy baja temperatura a una distancia equiparable al tenue anillo de material que gira en torno al Sol más allá de la órbita de Neptuno, conocido como cinturón de Edgeworth-Kuiper. La principal motivación para las observaciones con el GTM y unos de sus instrumentos de primera luz: la cámara de continuo AzTEC, radicó en el debate que existía sobre si las inhomogeneidades percibidas con otros telescopios eran propiciadas por la perturbación de un planeta de las dimensiones de Neptuno que orbita EE, a unas 40 veces la distancia que separa la Tierra del Sol.  La espectacular imagen que obtuvimos con el GTM (ver figura 2), mostró –por primera vez– la emisión estelar y el anillo de polvo completo; gracias a ésta se pudo conocer su geometría y que, dentro de los errores asociados con la observación, éste tiene una estructura homogénea. Además, demostró que el abrillantamiento en secciones del anillo encontrado con otros telescopios menos sensibles, bien podría tratarse de galaxias muy luminosas, distantes e imperceptibles con telescopios ópticos, que presentan una prominente formación de nuevas generaciones de estrellas.

         Un porcentaje importante de las observaciones del GTM se ha llevado a cabo para el estudio de sistemas estelares muy lejanos, tanto con la cámara AzTEC como con el espectrómetro denominado Receptor de Corrimiento al Rojo (RSR, por sus siglas en inglés). Una de las investigaciones extragalácticas muy interesantes fue aquella liderada por un joven ex-doctorando del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE). El GTM –equipado con el RSR–, se apuntó en la dirección de la constelación de Hydra, hacia un objeto identificado como HATLAS J090045.4+004125 (o G09-83808). Años antes, el Observatorio Espacial Herschel mostró evidencia de que G09-83808 poseía colores extremadamente rojos, probablemente asociados con la expansión del Universo, debido a la enorme distancia que nos separa de ese objeto, un efecto que en astrofísica se conoce como corrimiento al rojo. Los objetivos de las observaciones de la galaxia G09-83808 con el GTM fueron estimar su contenido de polvo y gas molecular, así como determinar cuánto de ese material se está convirtiendo en nuevas generaciones de estrellas, y confirmar que sí se trata de una galaxia muy distante. Los resultados fueron más que satisfactorios (figura 3). La identificación de moléculas como el monóxido de carbono y agua en las imágenes espectroscópicas obtenidas permitieron concluir que, efectivamente, no sólo es una galaxia distante, sino la segunda más lejana jamás detectada con prominente formación estelar.

         Estos y otros resultados científicos son muestra de que el GTM tiene capacidades muy competitivas en el estudio de la evolución de estructuras en todas las escalas cósmicas, aun operando (hasta finales del 2017) con sólo los 32m de diámetro interiores de la antena.

Adicionalmente al impacto científico, está la tarea del GTM como Laboratorio Nacional del Conacyt, que focaliza sus esfuerzos en encontrar aplicaciones de la experiencia adquirida durante la construcción y operación optima de nuestra gran infraestructura. Este recurso que incorpora, entre otros aspectos, valiosos conocimientos en sistemas de control, ingeniería criogénica, fabricación de arreglos de detectores milimétricos, metrología, etc., tiene amplias aplicaciones en contextos que inciden estrechamente en la vida cotidiana de la sociedad, más allá del ámbito puramente astronómico. Además, desde los inicios del proyecto GTM, y más ahora que el telescopio está plenamente operativo, se han implementado extensos programas de formación de recursos humanos especializados –técnicos, ingenieros y científicos– en distintas áreas, y de divulgación y apropiación de la ciencia, del cual este artículo forma parte.

Desde el otoño de 2018, el GTM está operando a su plena capacidad con una antena activa de 50m de diámetro. Con este aumento de casi una y media veces en su diámetro -equivalente a más de dos y media veces su área colectora–, y la nueva generación de instrumentos que incluye, no es aventurado decir que lo mejor está por venir.
         El RSR será complementado por una nueva generación de espectrómetros  que permitirán el estudio de cometas y satélites de los planetas gigantes Saturno y Júpiter, ubicados en nuestro sistema solar, así como regiones de formación estelar y estrellas evolucionadas en nuestra galaxia. También se podrán abordar tópicos interdisciplinarios en el contexto de la astroquímica y la astrobiología, a fin de contribuir en la búsqueda de vida o sus precursores más allá de la Tierra.^2,3 El GTM cuenta ya con el espectrómetro de alta resolución SEQUOIA (Second Quabin Optical Imaging Array) sensible en la banda de 3 mm y que tiene una resolución hasta mil veces mayor que el RSR. Adicionalmente, otros espectrómetros capaces de percibir luz en las bandas de 2mm y 1mm se encuentran en la fase de puesta en marcha, lo que redundará en un incremento notable de la versatilidad científica del GTM. 
         Por otro lado, una nueva cámara de continuo llamada TOLTEC sustituirá a AzTEC. Este nuevo instrumento, que arribará a las instalaciones del GTM a finales del 2019, tendrá acceso a tres bandas milimétricas simultáneamente (1.1, 1.4 y 2mm) y la capacidad de medir la polarización de la luz. Será una cámara con prestaciones sin precedentes, cientos de veces más sensible que AzTEC, capaz de llevar a cabo censos del cielo en tiempos relativamente cortos, proveyendo de información fundamental sobre los procesos de formación estelar en la Vía Láctea y en otras galaxias, así como el impacto de los campos magnéticos en la génesis de nuevas estrellas. Se podrán realizar exploraciones muy profundas que permitirán descubrir numerosas galaxias en los confines del Universo, y así entender mejor su evolución.⁴

Un especial reconocimiento al Conacyt por su invaluable y continuo apoyo al proyecto GTM desde sus orígenes. El GTM seguramente servirá de inspiración a jóvenes en el país para llevar a cabo con entusiasmo carreras académicas, y contribuir al desarrollo científico del país y del mundo. Un profundo agradecimiento a todos los colegas en México y la UMASS que han participado, desde diferentes flancos, en el desenlace próspero del GTM.

Zavala, J. A., Montaña, A., Hughes, D. H., et al. (2018) A dusty star-forming galaxy at z = 6 revealed by strong gravitational lensing. Nature Astronomy, Volumen 2, pp. 56-62