De noche, el telescopio mira una estrella, pero la ve como una mancha temblorosa. La atmósfera de la Tierra no deja de agitarse, y la luz, al atravesarla, se curva como el haz de una linterna bajo el agua. Los astrónomos aprendieron hace tiempo a corregir ese temblor con óptica adaptativa: el espejo del telescopio cambia de forma cientos de veces por segundo para enderezar la onda de luz. Pero incluso después de esa corrección quedan pequeñas distorsiones, y sin conocer su forma exacta no se puede medir el brillo ni la forma de una galaxia lejana.

Normalmente esa huella se fotografía a partir de una estrella de referencia brillante cercana al objetivo. Pero no siempre hay estrellas así. El nuevo método PSF-R reconstruye la forma de la distorsión sin mirar la estrella, solo con los datos del funcionamiento de la óptica adaptativa. Es como un flotador que siente la ola sin verla: por el movimiento del flotador se puede reconstruir la forma de la ola. El telescopio registra cómo el espejo corregía la luz y, a partir de esos registros, calcula cuál era la distorsión.

Los científicos probaron el método en el telescopio real VLT con el instrumento ERIS. Observaron tres estrellas: una de referencia para la óptica adaptativa y dos a distancias de 7 y 16 segundos de arco. Para la reconstrucción usaron únicamente la telemetría de la óptica adaptativa, los perfiles de turbulencia de la atmósfera y las predicciones de viento. Toda la información la comprimieron en tres capas atmosféricas y compararon el resultado con las distorsiones reales.

Esa precisión se mantuvo hasta distancias de la mitad del ángulo isoplanático (unos 2 segundos de arco). Más allá, el error crecía hasta el 20%. Un conjunto de datos mostró una turbulencia sobreestimada, probablemente por la longitud de onda corta. Las simulaciones confirmaron los resultados y mostraron que en el futuro telescopio ELT, con un espejo de 39 metros, la precisión será mayor, porque un espejo más grande aporta más información para la reconstrucción.

El método está listo para aplicarse en el ELT. Para la cámara MICADO se creará un servicio PSF-R que entregará automáticamente las formas de distorsión reconstruidas a todos los usuarios. Esto mejorará la precisión de las mediciones de objetos extensos y brillantes, como galaxias y cúmulos estelares, y permitirá observar objetivos sin estrellas de referencia brillantes. El flotador que siente la ola abrirá nuevas profundidades del cosmos.