escalera de distancias cósmicas

Seis corredores avanzan por la pista y los jueces miden su velocidad sin notar el viento a favor. El viento sopla a sus espaldas y los cronómetros marcan un resultado mejor que el real.

Medir distancias en el universo no es tarea fácil. Casi todos los métodos se basan en la luz, que en su camino hacia nosotros puede ser absorbida por el polvo, dispersarse o distorsionarse. Es como intentar divisar un faro lejano a través de la niebla y la bruma. Los neutrinos son harina de otro costal. Estas partículas fantasma atraviesan cualquier cosa sin inmutarse.

El amanecer cósmico está oculto tras un denso velo de tiempo. Para mirar a través de él, hay que captar la señal de radio de las nubes de hidrógeno neutro: la famosa señal global de 21 cm de longitud de onda. Pero es tan débil que el propio ruido del receptor la ahoga.

Cuatro trazos débiles en una imagen: eso es todo lo que ve un astrónomo. Como un escultor que reconstruye la forma de un vidrio invisible a partir de cuatro sombras.

Un árbol genealógico se convierte en un enredo si se tienen en cuenta los hijos adoptivos y los segundos matrimonios. La evolución a menudo se parece a ese enredo: aunque el modelo estándar —la representación tradicional de la evolución divergente, donde las especies se ramifican como un árbol— dibuja un árbol de especies ordenado, en realidad los genes no solo se…

El universo resuena con silencio. La mayor parte de la materia — alrededor del 85% — permanece invisible, manifestándose solo a través de la gravedad. Vera Rubin ya demostró que las galaxias giran como si estuvieran envueltas en una masa invisible.

La cosmología moderna ha caído en una disonancia. Las mediciones locales de la constante de Hubble basadas en supernovas y cefeidas arrojan alrededor de 73 km/s/Mpc, mientras que las restricciones globales del fondo cósmico de microondas dentro del modelo estándar ΛCDM indican 67 km/s/Mpc.

El debate cosmológico recuerda a dos maestros que miden la misma pared pero obtienen longitudes distintas. Uno usa una cinta métrica, aplicándola a puntos de referencia cercanos: las cefeidas (estrellas pulsantes que sirven de faros) y las supernovas de tipo Ia (explosiones de estrellas moribundas). Según él, la pared se estira a una velocidad de 73.5 unidades convencionales.

La orquesta cosmológica no se afina con un solo diapasón. Hay dos grupos de instrumentos: unos escuchan el zumbido del Universo primitivo — la radiación de fondo, otros leen las notas de galaxias maduras y supernovas.

La luz de una galaxia lejana viaja hasta nosotros a través de todo el universo, sorteando enormes acumulaciones de materia oscura y ordinaria. Su atracción curva ligeramente la trayectoria de los rayos, como si la corriente de un río rodeara rocas invisibles.

El universo se parece a un bosque denso: de cerca se ven árboles-galaxia individuales, agrupados en arboledas, pero desde lejos todo se funde en un verde continuo. El límite a partir del cual el cosmos se vuelve homogéneo se llama escala angular de homogeneidad: es el tamaño de la porción de cielo a partir de la cual las galaxias se distribuyen uniformemente.

El espacio interestelar no es un desierto cósmico, sino una autopista de alta velocidad. Billones de asteroides y cometas de otros sistemas pasan a toda velocidad junto a nosotros, pero los telescopios-cámara solo captan unos pocos.

Un telémetro común envía un solo pulso de luz y espera su regreso, como una persona que grita al vacío y escucha el eco. Pero si se encienden varias fuentes que brillan al unísono y se analiza no el volumen, sino el ritmo del diálogo de los destellos reflejados, la imagen se vuelve más nítida.

Una piedra cae en un pozo y el chapoteo llega a los oídos con retraso. Algo parecido le ocurre a la luz cuando escapa de la Tierra: sus oscilaciones se vuelven menos frecuentes, el rayo parece «cansarse». Esto es el corrimiento al rojo gravitacional — un fenómeno del que habló Einstein hace cien años.

Edwin Hubble y Georges Lemaître descubrieron la expansión del Universo hace casi un siglo.

En los márgenes del sistema solar, mucho más allá de Neptuno, orbitan cientos de bloques de hielo. Algunos se mueven como si una mano invisible hubiera alineado sus órbitas, como agujas de brújula. Hace diez años, esto llevó a los astrónomos a pensar que allí se esconde un planeta masivo, unas diez veces más pesado que la Tierra.

Una habitación oscura, polvo flotando en el aire. Se enciende una linterna brillante y las motas de polvo se iluminan, revelando su posición. Los astrónomos aplicaron un truco similar a nuestra galaxia.

A veces, los astrónomos detectan objetos interestelares: bloques rocosos o cometas procedentes de otros sistemas estelares. La mayoría parecen normales, pero algunos desconciertan por su forma, velocidad o brillo.

El universo lleva la cuenta de cada astro recién nacido. En 13,8 mil millones de años, en las galaxias se han encendido tantas estrellas que por su «censo» se puede deducir el carácter del propio cosmos, igual que por los anillos anuales de un árbol se deduce el clima de años pasados.

En los cúmulos de galaxias, la invisible materia oscura actúa como un andamio que mantiene unidos los sistemas estelares. Su forma es revelada por un tenue resplandor: estrellas arrancadas de las galaxias por fuerzas de marea.

La luz de galaxias lejanas atraviesa acumulaciones de materia, y la gravedad de estas acumulaciones desvía ligeramente su trayectoria, como una lente. Por cuánto se distorsionan las imágenes de las galaxias lejanas, se puede inferir la distribución de la materia y cómo la gravedad afecta a la luz.

De noche el cielo nunca es completamente negro. Incluso lejos de las ciudades, las capas altas de la atmósfera brillan débilmente: la luz solar hace que los átomos de hidrógeno emitan un resplandor rojizo que los astrónomos llaman emisión geocoronal.

La comunidad cosmológica lleva ya varios años inmersa en una especie de guerra civil silenciosa. Dos bandos miden la velocidad de expansión del universo y obtienen respuestas distintas. Planck, observando la radiación cósmica de fondo, dice: 67.4 km/s/Mpc.