El Hubble: Nuevas imágenes
Foto cortesía de NASA/ European Space Agency (ESA)
Descifrando los cielos
Tras casi dos decenios de su lanzamiento, el telescopio espacial Hubble envía revelaciones sobre la vida y la muerte de las estrellas, y la naturaleza de remotos lugares del Universo.
A veces es posible verlo, si uno se halla en latitudes templadas en una noche clara, poco antes del crepúsculo, cuando la luz solar oblicua se refleja en los satélites que orbitan a 600 km de altura. Es un punto luminoso, no más brillante que una estrella común, que avanza lentamente por el cielo en un estado de aparente agitación, como el del conejo de Alicia en el País de las Maravillas. La turbulencia atmosférica de la Tierra (fue diseñado precisamente para navegar por encima de esta distorsión) hace que su suave e incesante orbitar parezca indeciso y perturbado, lo que en esencia describe los inicios de su carrera: repetidas demoras en su lanzamiento, luego puesto en órbita sólo para que resultara con miopía, reparado por la tripulación de un transbordador espacial, mejorado por las de otros, el telescopio espacial Hubble se ha convertido en el instrumento científico más popular del mundo. Es el más visto y a través del cual más gente que nunca ha observado el cosmos. Los científicos se deleitan con la información que transmite, mientras que su fama obedece a sus bellas imágenes de cúmulos estelares, nebulosas y galaxias. Debe su nombre al astrónomo Edwin Hubble, descubridor de la expansión del Universo, y es casi tan conocido como Google.
Curiosamente, resulta lógico que un telescopio robótico se haya convertido en símbolo de la ciencia, ya que los artefactos, en general, y los telescopios, en particular, fueron los que desencadenaron la revolución científica. Tendemos a pensar la ciencia en términos de grandes científicos que formulan ideas geniales, pero ese paradigma, en buena parte, es un vestigio de tiempos precientíficos, cuando el conocimiento se buscaba principalmente en los libros filosóficos. En lo concerniente a la ciencia, los instrumentos tienen más credibilidad que los argumentos. El veredicto desinteresado del telescopio de Galileo logró más que sus razonamientos para revelar las deficiencias del entonces predominante modelo geocéntrico del cosmos; y la mecánica de Newton perduró más por su capacidad para predecir lo que los astrónomos verían con los telescopios que por su indudable elegancia. Johannes Kepler, contemporáneo de Galileo, a quien Immanuel Kant llamó “el pensador más sagaz que haya nacido”, entendió rápidamente que las observaciones sencillas, apoyadas con el uso de instrumentos científicos, podrían acabar con siglos de disertaciones inteligentes pero ignorantes. Aunque Kepler fue un matemático teórico que nunca tuvo un telescopio, celebró la innovación de Galileo con una oda, refiriéndose al aparato como “Muy instruido tubo, tú, más precioso que cualquier cetro”.
El Hubble es el telescopio de Galileo puesto en una órbita kepleriana. Si estos dos pioneros de la ciencia vivieran hoy en día, creo que les impresionaría menos su sofisticación tecnológica que su potencial para sacar a la luz conocimientos que cuestionan viejas ideas, y publicarlas en internet, ya que la ciencia siempre se ha tratado de hacer asequible el conocimiento. Sin duda, esa fue la actitud de Lyman Spitzer, Jr., el astrofísico y alpinista que en 1946 propuso colocar en órbita un gran telescopio astronómico, casi 50 años antes del lanzamiento del Hubble y mucho antes de que existieran diversas innovaciones de las cuales depende: microprocesadores, sistemas de comunicación y de digitalización de imágenes, el transbordador espacial. Spitzer recalcó que serviría no sólo para probar y perfeccionar las ideas existentes, sino también para que surgieran otras enteramente nuevas.
Vender un proyecto de 1 000 millones de dólares mediante grandiosas promesas para cambiar nuestras nociones básicas sobre el Universo no debe haber sido fácil. Pero Spitzer no cejó en su empeño. Finalmente, tuvo éxito y vivió para ver el Hubble en órbita; el 31 de marzo de 1997 trabajó en su cubículo en Princeton con datos transmitidos por el Hubble, horas antes de fallecer repentinamente en su casa esa noche, a la edad de 82 años. Su profecía de que podría modificar nuestros conceptos sobre el tiempo y el espacio se cumplió, y en formas mucho más sorprendentes de las que nadie podría haber anticipado.
Sin embargo, antes de que eso sucediera, el telescopio espacial ayudó a los científicos a probar y a verificar numerosas teorías astronómicas. Usaron el Hubble para observar la serie de colisiones de los fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9, que se desintegraba, contra la atmósfera superior del planeta gigante Júpiter, en 1994; cada choque era más potente que todas las ojivas nucleares del planeta juntas. Ese espectáculo aleccionador ayudó a crear el consenso político de que la NASA tenía que realizar un inventario de los asteroides que un día podrían chocar contra la Tierra. Con la información obtenida mediante el telescopio, los astrónomos produjeron imágenes impresionantes que mostraban la asombrosa y singular belleza de las nebulosas planetarias –capas de gas que inestables estrellas moribundas arrojan al espacio– y que siguen contribuyendo a depurar las explicaciones astrofísicas de cómo las estrellas evolucionan en las últimas etapas de sus vidas multicolores. Capturaron imágenes de discos protoplanetarios en la nebulosa de Orión y en otras regiones donde se forman estrellas, confirmando que los planetas empiezan como discos de polvo y gas, tal como se había teorizado.
Descubrieron varios de los planetas que orbitan otras estrellas, los cuales ya suman más de 200, y obtuvieron un espectro de uno de ellos: el primero en mostrar la composición atmosférica de un planeta extrasolar. Verificaron la existencia de los agujeros negros ocultos en los centros de las galaxias; y lograron identificar una conexión teórica entre esos agujeros negros y las brillantes señales luminosas llamadas quasares. Confirmaron que los misteriosos destellos de luz de alta energía conocidos como estallidos de rayos gamma llegan desde todo el Universo, y que ese tipo de estallidos es el resultado de la implosión de las estrellas de gran masa.
Pero el descubrimiento más extraño y el menos esperado, el que Spitzer predijo que verdaderamente “modificaría de manera profunda nuestros conceptos básicos sobre el espacio y el tiempo”, ocurrió al año siguiente de su fallecimiento.
Dos equipos de astrónomos usaban el Hubble para investigar supernovas –explosiones estelares– en galaxias lejanas y, por lo tanto, de tiempos remotos. Su presa era un tipo particular de supernovas cuya luminosidad intrínseca las convierte en “patrones lumínicos” adecuados para ayudar a determinar el cambio en la tasa de expansión del Universo desde que la luz salió de las distantes explosiones. Esperaban encontrar que esta tasa ha disminuido a lo largo de los eones. Supuestamente la expansión cósmica debía frenarse por la atracción gravitatoria combinada que ejercen todas las galaxias entre sí, de forma muy semejante a la de una pelota lanzada al aire que es frenada por la gravedad de la Tierra. Si la tasa de desaceleración cósmica fuera mayor que una determinada cantidad, el Universo finalmente dejaría de expandirse y se colapsaría, como una pelota que cae de regreso a la Tierra; si fuera menor, el Universo estaría destinado a expandirse eternamente. En cambio, los astrónomos quedaron atónitos al descubrir que la expansión cósmica no se está frenando en absoluto: se está acelerando. Más aún, esta aceleración no anunciada ha estado en curso durante los últimos 5 000 millones de años. Es como si una pelota, lanzada al aire, primero se frenara pero luego cobrara velocidad y simplemente saliera volando. En la Tierra no hay una fuerza natural que pueda hacer algo así; y, en el Universo conocido, ninguna podría acelerar la tasa de expansión cósmica. La fuerza recién descubierta tampoco es especialmente sutil: retomando la fórmula de Einstein E=mc2 –que la energía y la materia son los dos lados de la misma moneda– los científicos calculan que la nueva fuerza comprende 70 % de toda la materia y energía del Universo.
Los físicos han denominado energía oscura a esta fuerza desconocida. Pero todavía nadie sabe qué es en realidad.
Quizá esa energía oscura sea inherente al espacio. Por mucho tiempo, los físicos han sospechado que debe existir una “energía del vacío” de ese tipo, ya que los campos cuánticos, que contienen energía, impregnan hasta los espacios de mayor vacío entre las galaxias. Sin embargo, cuando calculan la cantidad de energía en el vacío, obtienen resultados irracionalmente exorbitantes, que fluctúan desde el infinito hasta cantidades gigantescas, mucho mayores de lo que se requiere para incluir la imponente fuerza de la energía oscura. Es evidente que algo está mal, ya sea con las observaciones (aunque aún no se encuentra ningún error en los estudios en curso con el Hubble y con otros telescopios) o con los modelos de la física y la cosmología sobre los cuales hay consenso, que, no obstante sus imperfecciones, siguen siendo uno de los más grandes logros de la ciencia moderna.
Por fortuna, los problemas complejos con frecuencia llevan a grandes avances en la ciencia. Esto lo saben los científicos más talentosos y, por ello, sienten mayor atracción por problemas desconcertantes que por respuestas consoladoras. Pero, ¿adónde podría conducir el enigma de la energía oscura?
Al examinar toda la suntuosidad de la física, desde las imágenes de los quasares cercanos a la orilla del universo observable tomadas por el Hubble, hasta los reinos subatómicos que se investigan con aceleradores de partículas, uno intuye, cada vez más, que hasta ahora la ciencia sólo ha detectado la punta del iceberg. Pensemos en el problema de la dimensionalidad, por ejemplo. Si uno intentara escribir una teoría unificada de todos los campos y partículas de los que se tiene conocimiento, podría hallarse trabajando con una docena de dimensiones o más. Y, hasta donde sabemos, quizá haya multitudes de partículas todavía sin detectar, cada una con su propio campo, lo que implica todavía más dimensiones.
¿Son reales todas estas dimensiones o son –como los filósofos llegaron a considerar al modelo geocéntrico del universo de Ptolomeo– sólo una herramienta útil para calcular? Los físicos sospechan cada vez más que son reales. De ser así, el universo que percibimos es tan sólo un débil destello en la superficie de algo mucho más extenso y complejo; y las leyes conocidas de la naturaleza no son cimientos de roca sino un estado del tiempo, como las nubes que se forman en la cima de las montañas. La energía oscura podría ser un atisbo de la montaña que está debajo, o del iceberg. Así que, la próxima vez que alguien pregunte en voz alta para qué gastar miles de millones de dólares en el Hubble y en los demás telescopios espaciales, cuando tenemos “problemas aquí en casa”, la respuesta sería que la importancia de esos telescopios es ayudarnos a entender precisamente qué es la casa y dónde se sitúa en el amplio y apenas explorado paisaje.
El Hubble envejece La siguiente misión de servicio del transbordador para mejorar y reparar el Hubble, programada para finales de 2008, puede ser la última. Por fortuna, no está solo allá arriba. Entre sus compañeros se cuenta el Spitzer, telescopio espacial que detecta luz infrarroja de longitud de onda larga, que no es visible desde la superficie terrestre; el Observatorio de Rayos X Chandra, que investiga el sector del espectro de longitud de onda corta, y el pequeño Swift, un satélite que detecta los breves estallidos de rayos gamma de alta energía, y de inmediato transmite la información por medio del correo electrónico a astrónomos profesionales y aficionados de todo el mundo. Ninguno de los otros telescopios espaciales efectúa todo lo que el Hubble, pero pronto llegará el telescopio espacial James Webb, un verdadero gigante. Programado para ponerlo en órbita en 2013, a 1.5 millones de kilómetros de altura, el Webb captará la luz infrarroja con un espejo de más de seis metros de diámetro, protegido elegantemente de los rayos solares con una sombrilla del tamaño de una cancha de tenis. Junto con una creciente red de telescopios y detectores instalados en tierra, los observatorios espaciales están produciendo avalanchas de información astronómica a un ritmo que aumenta constantemente. Prometen, como dijo Lyman Spitzer en 1946, modificar no sólo lo que sabemos, sino cómo aprendemos.
Es muy buena esta actualizacion del sitio web son una exelente sociedad… Son increíbles las investigaciones que realizan siempre estoy leyendo sus revistas y viendo sus programas en natgeo tv… es de gran ayuda para la humanidad todo el tiempo que dedican a la ciencia, sus descubrimientos son asombrosos.
Estos son uno de los grandes beneficios que ha traído la globalización, el poder explorar y conocer en tiempo real lo que pasa es algo sorprendente, los reflejos de colores y combinaciones de nuestro universo es un manantial para nuestras pupílas.
Estan muy bueno estos articulos y muy interesantes.
exelente actualizacion del sitio web, soy suscriptor de su revista, y es simpre de gran interes en nuestra familia la llegada del ejemplar se suscripcion en el domicilio, le auxulia en sus ponencias de clases en sus respectivas escuelas a mis hijos, leemos todo el ejemplar y esperamos ansiosos el siguiente. felicidades!!!
me fue muy inyteresante el articulo en verdad si se va a extrañar al hubble pero bueno dicen que hay que evolucionar y eso es fascinante no?bueno tb quisiera que ahondaran mas sobre eso de la energia obscura ya que me es interesante ese tema y quisiera saber un poquillo mas de ese tema
les envio saludos y buen articulo
desde qro qro
Nuestro universo se origino de un bigban, pero tengo la seguridad de que existen otros universos creados por otros bigban, y todo lo conocido nace crece, se reproduce y muere, solo falta saber como es esta cuestión de los universos.
cuantas sorpresas tiene el universo es grandioso,gracias a su revista tenemos la forma de enterarnos de de las maravillas que hay mas alla de donde vivimos.la energia osucura puso mi mente a volar.
Es icreible pensar que el ser humano es tan solo una pequeña parte de una evolucion que podrimos decir que es casi interminable.
Me gusta la profundidad que dan a sus articulos sobre el tema a tratar.
ES EN MI OPINIÒN UN ARTÌCULO CASI INCREÌBLE QUE VIENE A PONER MÀS LUZ SOBRE ESTE TEMA TAN APASIONANTE.
NO OBSTANTE , UN ARTÌCULO CONCEPTUALMENTE SEMEJANTE A ÈSTE , FUÈ PUBLICADO HACE CASI 20 AÑOS , POR MI AMIGO EL LICENCIADO EN FÌSICA EDUARDO CALVO SANS .
LOS SALUDA CORDIALMENTE , ALFREDO ESTEBAN VERA . TIGRE, BUENOS AIRES , REPÙBLICA ARGENTINA .
Es impresionante lo q una persona en la antiguedad logró hacer con unos lentes perfeccionando asi el telescopio, ya que en nuestra era el telescopio hubble es el q no ah logrado dar las imganes mas impresionantes del espacio, asi como las estrellas q las conforman, es muy impresionte
me quedo sin palabras al ver tan hermosas maravillas que hay mas pero maaaas alla de nuestro bello planeta me gustaria ver como sera la vida de aqui en unos años sinceramente que hermoso es el universo es realmente ahhhh estoy demasiado emociando y decidido a estudiar astrofisica para dar un grano de arena no no un grano sino una piedra para que la humanidad se desarrolle y llegue ufffff a tremendas distancias de lo que nos imaginamos si apenas la velocidad luz es lentisima a comparacion de ese hermoso mundo que esta alla.Si antes nadie se imaginaba que el humano iba a llegar a la luna Y a ahora lo logramos nosotros como humanos podemos alcanzar ese universo que espera enigmatico ,misterioso y hermoso cosas tan fantasticas pasan en el universo que parece de cuentos de fantasia.Saludos pioneros del universo cada dia nos muestran explosiones novas estrellas de neutrones, quasars y infinidad de cosas como la nebulosa del cangrejo etc espero algun dia aportar con tan bonito objetivo el UNIVERSO sigan y sigan explorando el espacio hay muchisimo por ver MUCHO me despido y buena suerte.
son exelentes sus imagenes qisiera que me llegaran a mi mail ya que todavia no tengo mi telescopio.