Telescopio Espacial Hubble

Imagina que miras una cordillera lejana a través de la niebla matutina. Los contornos de los picos se ven borrosos, y si la niebla no es uniforme, algunas laderas se pierden más que otras. Así es como los astrónomos ven la luz antigua del universo, que ha viajado hasta nosotros durante 13,8 mil millones de años.

En una galaxia lejana, la luz del gas incandescente debería revelar su composición. El telescopio James Webb descompuso esa luz en un espectro, y los astrónomos vieron que las líneas de oxígeno eran demasiado débiles.

Cada mañana, el barrendero amontona las hojas en un montón. El Sol, al atravesar la galaxia, hace algo parecido: su gravedad reúne el gas interestelar disperso en un cono invisible, un embudo gigante.

En el corazón de una ciudad antigua se alza una torre con un reloj que no se ha ajustado desde su construcción. Por su retraso se puede calcular cuánto se ha estirado el tiempo desde entonces.

Imagina una lámpara escondida detrás de un gran acuario lleno de agua. No ves una única fuente de luz, sino varios reflejos y refracciones: el agua desvía la trayectoria de los rayos.

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 borde del reflector. Basta con apagar la luz cegadora de la estrella central y aparece un teatro de sombras. El coronógrafo del JWST, como un denso telón, ocultó la estrella TW Hydrae, y en el escenario de 120 unidades astronómicas de largo (cuatro veces la distancia a Neptuno) cobró vida su disco de acreción.

La estrella Tabby, un faro en el mar cósmico, desde 2015 desconcierta a los astrónomos. Su luz parpadeaba no al ritmo de planetas, sino como dispersa por una tormenta — caídas profundas, picos bruscos. Pero entre ese caos apareció una caída uniforme, casi perfecta. El ojo de la tormenta.

El agua puede ser de muchas clases. No solo dulce o salada, sino también «pesada», si en su molécula, en lugar del hidrógeno común, se encuentra el deuterio, su hermano más masivo. A esa agua se la llama HDO, y es un auténtico pasaporte cósmico: según la cantidad de deuterio en el agua, se puede saber dónde y cuándo nació esa agua.

El fondo óptico del cielo es un palimpsesto cósmico, donde la luz de miles de millones de galaxias no resueltas se superpone en capas correspondientes a diferentes épocas. Hasta ahora solo podíamos distinguir las 'letras' más brillantes: estrellas individuales y galaxias cercanas.

En 2024, el equipo de David Charbonneau apuntó el telescopio Magellan, equipado con el espectrógrafo WINERED, hacia LHS 1140. Durante el tránsito, la espectroscopia de alta resolución captó una línea de absorción de helio metaestable a 10833 Å.

El modelo cosmológico estándar ΛCDM, donde la materia oscura y la energía oscura actúan como los principales arquitectos del universo, ha predicho datos astronómicos durante décadas con la precisión de un cronómetro suizo. Tres genios sentaron sus bases.

Cuando miramos al espacio profundo, vemos el pasado. La ley de Edwin Hubble convierte el corrimiento al rojo en una máquina del tiempo: la luz de la galaxia UDS 12999 tardó 7.600 millones de años en llegar hasta nosotros — más de la mitad de la vida del Universo.

Pequeñas semillas de vida pueden cruzar el vacío negro en viajeros helados como el cometa 3I/ATLAS. El Telescopio James Webb encontró por primera vez en él agua y metano, y el análisis de la luz reveló una composición de gases inusual.

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.

Durante todo el siglo pasado, la cosmología midió la velocidad de expansión del universo mediante supernovas, corrimientos al rojo y la radiación cósmica de fondo.

Un mundo donde el año dura apenas un día y medio terrestre y la estrella en el cielo es cientos de veces más grande que nuestro Sol. Ese es KELT-9 b, un gigante gaseoso calentado a temperaturas en las que el hierro se evapora.

El Universo es una inmensa orquesta que interpreta la partitura de la expansión. Las galaxias se alejan al compás de una música inaudible de energía oscura.

El planeta WASP-121 b es un gigante gaseoso, calentado hasta 2500 °C. Siempre mira a su estrella con una misma cara, como un globo terráqueo congelado bajo una lámpara. Pero cuando pasa frente al disco estelar, su rotación nos muestra diferentes facetas, como si giraran lentamente ese globo para que podamos ver todos los rincones.

Un planeta bebé gigante sigue atrayendo hacia sí los restos del material de construcción de la nube que lo rodea. Esa es la imagen que ha capturado el telescopio espacial Hubble al apuntar sus cámaras al objeto con nombre de catálogo SR 12 c.

La atmósfera de Titán, descubierto por Christiaan Huygens, es opaca para los telescopios ordinarios. Pero el análisis espectral encuentra 'ventanas' de transparencia — regiones estrechas donde la neblina se abre.

380 mil años después del Big Bang, el Universo se enfrió lo suficiente como para que las partículas dispersas se unieran en átomos de hidrógeno.

La cosmología es la música de las esferas, y la constante de Hubble alguna vez nos pareció un metrónomo fiable. Pero los datos del instrumento DESI, que estudia espectros de millones de galaxias, sugieren: el director —la energía oscura— cambia personalmente el tempo a lo largo de la sinfonía.

Astrónomos, utilizando el telescopio espacial JWST (James Webb Space Telescope), han investigado por primera vez en detalle la atmósfera de la joven exoplaneta V1298 Tau c.

Cuando un planeta pasa por delante del borde de su estrella, la estrella ilumina su atmósfera, igual que el sol del atardecer resalta las nubes sobre el horizonte. Ese breve instante, que dura apenas unos minutos, lleva la huella de los gases a través de los cuales ha pasado la luz estelar.

La luz tarda 124 años en llegarnos. Ese es el tiempo que necesitan los rayos de la estrella para traernos noticias del planeta K2-18b, un mundo completamente cubierto por un océano, pero envuelto en una gruesa manta de hidrógeno. Es aproximadamente dos veces y media más grande que la Tierra.

En los años 1920, Edwin Hubble notó que las galaxias se alejan — así se descubrió la expansión del Universo.

El planeta WASP-121 b siempre muestra la misma cara a su estrella, como una piedra en una hoguera. El lado diurno está tan caliente que el hidrógeno común —ese mismo que forma la mayor parte del universo— no aguanta: sus moléculas se rompen en átomos sueltos, y la temperatura se invierte: cuanto más arriba, más calor.

Los astrónomos apuntaron el JWST hacia la exoplaneta rocosa LHS 3844 b, un mundo en torno a una estrella lejana donde un año dura solo 11 horas. El planeta siempre muestra la misma cara a su estrella: en el lado diurno hay un calor perpetuo de 770°C, mientras que el lado nocturno está sumido en una oscuridad helada.

La disputa cosmológica recuerda a dos maestros que miden la misma habitación con cintas métricas diferentes. Uno, mirando galaxias lejanas, obtiene un número. El otro, examinando el resplandor antiguo —la radiación relicta, la luz enfriada del Big Bang—, obtiene otro, más pequeño. Esta discrepancia se llama tensión de Hubble.

Un planeta gigante flota en el espacio en total soledad, alejado de su estrella a una distancia 160 veces mayor que el camino del Sol a Plutón. La luz de su estrella madre llega tan débil que la temperatura en la superficie apenas supera los 200 grados Celsius, más o menos como en una sauna bien caliente.

La luz de dos galaxias, captada por el telescopio James Webb, viajó hasta nosotros durante 13 mil millones de años, partiendo 600 millones de años después del Big Bang.

Tras el Big Bang, el Universo se llenó de gas frío, principalmente hidrógeno neutro y helio. Envolvió el cosmos como la niebla matutina, impenetrable para la luz. Así comenzó la Edad Oscura. Cuando se encendieron las primeras galaxias, su radiación, como un potente reflector, empezó a arrancar electrones de los átomos.

Una sartén al rojo vivo en la cocina brilla en la oscuridad, pero si la tapas, el calor se escapa más despacio y la superficie no parece tan brillante. Algo así ocurre con el planeta HD 3167 b: siempre está de cara a su estrella, y el lado diurno se calienta hasta temperaturas que funden las rocas.

El Universo se expande, pero ¿a qué velocidad? Los astrónomos llevan décadas debatiendo el valor exacto de la constante de Hubble. Dos métodos clásicos arrojan resultados ligeramente distintos. Ahora ha surgido un tercero: las enigmáticas ráfagas de radio.

Cuando un exoplaneta eclipsa momentáneamente su estrella, la luz estelar atraviesa su atmósfera y absorbe su sabor químico. Esta técnica —el método de tránsito— es la esencia del telescopio James Webb.

La luz de una estrella lejana, al atravesar la atmósfera del planeta K2-18b, dejó unas peculiares "huellas dactilares" en el espectro. Los astrónomos recogieron esa luz durante 420 horas con el telescopio espacial James Webb y la descompusieron en colores, como un arcoíris.

Inmediatamente después del Big Bang, idea propuesta por Georges Lemaître, el cosmos era un caldo oscuro de hidrógeno y helio. Luego se encendieron las primeras estrellas —enormes, cegadoramente brillantes y calientes, como chispas de una hoguera cósmica.

Los astrónomos probaron el nuevo telescopio Vera Rubin en Chile, como quien ajusta el enfoque y el diafragma de una cámara nueva. Las primeras imágenes abarcaron una porción del cielo del tamaño de 60 lunas llenas, y de inmediato mostraron millones de galaxias y estrellas.

La luz de una galaxia lejana ha viajado hasta nosotros durante 13,4 mil millones de años. El telescopio James Webb la capturó y la descompuso en colores. En el espectro se ve una línea brillante de hidrógeno, como una huella dactilar que dice: la galaxia GS-z13-1-LA está formando estrellas activamente.