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Cuando una orquesta de miles de músicos toca en armonía, el mérito no es solo de cada talento individual, sino también del trabajo invisible del director.

Doscientas cuarenta y dos mil trescientas veintisiete galaxias — como granos de arena en una playa. Pero los astrónomos convirtieron este caos en un mapa: el algoritmo UMAP (método de aprendizaje automático) tomó de cada galaxia once parámetros — siete colores desde el óptico hasta el infrarrojo medio (esto es…

En 2034, desde un cosmódromo despega un cohete con una carga inusual: dos esferas del tamaño de un globo terráqueo grande, cada una de casi una tonelada. Sin motores, sin electrónica. Solo una superficie especular compuesta por cientos de reflectores de esquina: diminutos prismas que devuelven la luz exactamente hacia donde vino. Este es el futuro diapasón cósmico.

El universo es una gigantesca sala de conciertos, donde en lugar de paredes y balcones flotan nubes invisibles de materia oscura. Este conjunto arquitectónico no es estático: refracta y dispersa la «música» que lo atraviesa: las ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros.

Cada noche, el cielo sobre el observatorio Vera Rubin destella con diez millones de luces pasajeras: los transitorios astronómicos.

En los años 1930, Fritz Zwicky fue el primero en notar que las galaxias en cúmulos se movían demasiado rápido — las sostenía algo invisible. Más tarde, Vera Rubin midió la rotación de galaxias espirales y confirmó que el cosmos está impregnado de materia oscura.

Una ciudad de noche vista desde arriba: farolas brillantes, ventanas iluminadas, faros de coches. Los astrónomos ven el centro de nuestra Galaxia de manera similar, solo que no en luz ordinaria, sino en rayos gamma. Y allí, entre las luces conocidas, se perfila un extraño resplandor uniforme. No se puede atribuir a ninguna fuente conocida. Este exceso se denomina Galactic-center excess (GCE).

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.

Un lidar convencional es como un pintor que dibuja un paisaje pero solo ve sombras grises. Mide con precisión la distancia a cada punto, pero no puede decir si eso es piedra, madera o plástico. Para conocer la composición se necesita un espectrómetro, un dispositivo aparte que funciona lentamente y no sigue el ritmo de un escáner rápido.

En el corazón mismo de la Vía Láctea, algo brilla continuamente en rayos gamma. Es una luz especial, con una energía de exactamente 511 mil electronvoltios. Esa energía surge cuando un electrón se encuentra con su antipartícula, un positrón, y ambos desaparecen dejando un destello de luz.

El cielo nocturno a veces nos regala enigmas que quitan el aliento. Uno de ellos es un anillo de galaxias que se extiende a lo largo de un tercio del horizonte. Los astrónomos lo han llamado «Anillo Gigante en el Cielo»: un cúmulo de galaxias estirado en un hilo fino que se cierra formando una circunferencia de unos 400 megapársecs de diámetro.

El radiotelescopio FAST, en China, es un plato gigante de medio kilómetro de diámetro, escondido en un embudo natural entre montañas.

Una enorme lupa de gravedad amplificó una galaxia lejana y los astrónomos se asomaron a su cocina química.

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 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.

Algunas estrellas, al final de su vida, se convierten en enanas blancas: restos densos del tamaño de un planeta. Una pequeña fracción de estos objetos posee campos magnéticos muy intensos, millones de veces más potentes que el de un imán de nevera. Estas estrellas se denominan enanas blancas magnéticas.

En octubre de 2022, el cosmos organizó un espectáculo de fuegos artificiales que todos los detectores de la Tierra notaron. La explosión, bautizada como GRB 221009A, fue tan brillante que la llamaron «la más brillante de la historia de las observaciones».

Una niebla densa, a través de la cual solo de vez en cuando se abren paso los haces de los faros. Así era el universo temprano: las galaxias jóvenes estaban envueltas en nubes de hidrógeno neutro que absorbían ávidamente la luz ultravioleta. Pero a veces aparecían brechas en ese velo, y entonces la radiación ionizante se escapaba, haciendo transparente el cosmos.

La luz de una estrella tarda millones de años en llegar hasta nosotros, pero en el telescopio sigue viéndose como un punto: está demasiado lejos. Para ver la superficie de una estrella se necesita un instrumento del tamaño de una ciudad. En Chile ya se está construyendo ese gigante: el ELT, con un espejo de 39 metros formado por 798 segmentos hexagonales.

En el vasto campo COSMOS, donde los telescopios examinan miles de galaxias lejanas, se encontró un grupo especial: cuatro concentraciones de galaxias jóvenes situadas en una porción del cielo del tamaño de varias lunas llenas. La concentración principal es tan densa que contiene cuatro veces más galaxias que el promedio del cielo.

La luz de una estrella lejana, tras atravesar el aire y las lentes del telescopio, pierde nitidez, como si miraras un farol a través de un vidrio mojado. Los astrónomos llaman a este desenfoque la «huella dactilar» del telescopio: cada instrumento tiene la suya propia y hay que conocerla al detalle.

Las galaxias, como gigantescos remolinos, a veces chocan y se fusionan. En ese caos, el gas se comprime, estallan nuevas estrellas y en el mismo centro nace un brillante radiofaro. Su luz —no visible al ojo, sino ondas de radio— se abre paso a través del polvo y el gas, como una sirena a través de la niebla.

El cúmulo de galaxias Bala es el lugar donde chocaron dos enormes nubes de galaxias, gas y materia invisible. Cuando la luz de estrellas lejanas pasa cerca de un cúmulo así, la gravedad desvía su trayectoria, como una lente. Los astrónomos examinan esas distorsiones y calculan dónde se esconde la masa.

La luz de las estrellas jóvenes más calientes normalmente no puede abandonar su galaxia: el hidrógeno la absorbe, como una cortina densa retiene el rayo de sol. Pero a veces la cortina se entreabre y los fotones ultravioleta escapan al espacio intergaláctico.

Lanza guijarros a lo largo de una hilera apretada de postes: rebotan en un denso rocío. Lánzalos en ángulo y se dispersan. Los rayos gamma en un cristal hacen lo mismo: generan cascadas de partículas que se extienden a menos que las filas atómicas del cristal estén perfectamente alineadas. Alinéalas con la precisión de un cabello y la cascada se enfoca en un haz estrecho.

Las enanas marrones son más pesadas que los planetas, pero más ligeras que las estrellas. Su atmósfera es como una olla hirviendo: nubes de arena candente y gotas de hierro suben y bajan.

Cuando Edwin Hubble descubrió la expansión del universo, y Vera Rubin la materia oscura, el marco de la cosmología parecía sólido.

La materia oscura es el fundamento invisible del Universo. Vera Rubin demostró su existencia por el movimiento de las estrellas, pero las partículas aún no han sido atrapadas.

En el centro de muchas galaxias brilla un faro invisible: un agujero negro supermasivo. Cuando absorbe materia, lanza al espacio un deslumbrante haz de rayos gamma. Si el haz apunta hacia la Tierra, los astrónomos ven un blazar, un punto brillante pero inconstante.

La luz de una galaxia lejana se ha duplicado, triplicado, cuadruplicado, y en el centro ha aparecido un quinto fantasma. Así es HerS-3: una galaxia joven, llena de polvo y estrellas recién nacidas, cuya luz ha atravesado una lente gravitacional, un objeto masivo que curva los rayos como el cristal de una lupa.