línea Lyman alfa

Un espejo que vuela a casi cuarenta mil kilómetros por segundo. La luz que incide sobre él rebota, pero ya no es la misma: como una pelota que es devuelta por una raqueta en movimiento. Ese espejo es lo que los científicos han construido dentro de una finísima hebra de vidrio rellena de hidrógeno.

El borde del Sol parece una franja peluda: de él se elevan finos chorros de gas incandescente, las espículas. Viven solo unos minutos y cambian constantemente.

El cielo nocturno está lleno de luces engañosas. Los astrónomos buscaban galaxias que se encendieron en los primeros cientos de millones de años después del Big Bang; su luz ha viajado hacia nosotros durante casi 13 mil millones de años. Seis tenues manchas fueron seleccionadas a partir de imágenes de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer.

Cuando en una galaxia nacen estrellas, hacen que el hidrógeno brille, como un letrero de neón, pero a escala cósmica. Esa luz podría decirnos mucho sobre cuántas estrellas están apareciendo, pero en su camino hacia nosotros atraviesa polvo cósmico. El polvo es como un vidrio empañado: amortigua y cambia el color del resplandor.

Un enorme estadio lleno de gente vestida de negro. Estás afuera y tratas de entender qué ocurre dentro, aunque no ves a ninguna persona. Pero si dos personas chocan e intercambian camisetas brillantes, notarás un destello de color.

Un farol brillante en la niebla densa parece tenue, mientras que una lucecita débil en el aire transparente se ve a un kilómetro. Una rareza parecida dejó perplejos a los astrofísicos hace casi medio siglo.

La luz del cuásar J0744+2052 viajó hacia nosotros durante casi 12 mil millones de años. En su camino, atravesó nubes de hidrógeno que absorbieron líneas específicas del espectro, como un peine que va filtrando frecuencias finas. Los astrónomos llaman a este patrón bosque de Lyman-alfa.

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 está impregnado de masa invisible: la materia oscura, cuya existencia fue propuesta por primera vez por Fritz Zwicky en la década de 1930, al observar el movimiento de las galaxias en los cúmulos.

Un láser de fábrica, que en producción corta y suelda metal, se ha hecho funcionar por primera vez como acelerador de partículas. Los físicos tomaron un láser estándar de iterbio —cuyo núcleo es un cristal del tamaño de una palma— y convirtieron sus destellos en una herramienta para acelerar electrones hasta casi la velocidad de la luz.

En un horno se hornea un pan enorme. Dentro de la masa hay una pequeña zona, la más caliente, donde comienza el crecimiento de la futura hogaza. Algo parecido ocurre en un núcleo molecular caliente (una región del tamaño del sistema solar donde el gas se calienta a cientos de grados y se comprime miles de millones de veces más denso que las nubes ordinarias).

La materia oscura es una sustancia invisible que se manifiesta solo a través de su influencia gravitatoria: curva la luz de galaxias lejanas, como una ventana invisible que desvía los rayos.

En el corazón de una nube molecular nace una estrella masiva. Su luz ultravioleta ioniza el hidrógeno y la nube brilla en la línea Lyman-alfa. Pero para el fotón, ese destello no es una liberación, sino un encarcelamiento en un laberinto de espejos.

En una densa nube de gas y polvo donde nacen estrellas gigantes, el telescopio ALMA ha vislumbrado algo familiar. Cuatro delgados chorros de gas salen de la misma región, y cada uno deja tras de sí una cadena de brillantes nudos, como una línea de puntos.

Sobre el borde del disco solar cuelga una nube de gas caliente y tenue: una protuberancia. Puede permanecer allí durante semanas y, de repente, desprenderse y salir disparada hacia el espacio. El 15 de abril de 2023, el instrumento SPICE de la sonda Solar Orbiter observó por primera vez una nube de este tipo con gran detalle en luz ultravioleta.

El telescopio Ферми registró durante 17 años la radiación gamma de los núcleos activos de галактик con gigantescos чёрных дырами en el centro. El brillo de sus jets se asemeja a una cacofonía caótica: cambia sin cesar.

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

El láser de diamante convierte casi la mitad de la energía de bombeo en brillante luz amarilla, con una eficiencia del 47,7%, todo un récord para este tipo de dispositivos.

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.

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.

Una galaxia lejana donde nacen cientos de estrellas debería brillar en oxígeno. Así lo creían los astrónomos: las estrellas jóvenes y calientes calientan el gas, y este emite un característico resplandor infrarrojo con una longitud de onda de 63 micras. Es como el vapor sobre una olla hirviendo: una señal inequívoca de que algo bulle.

Cuando una estrella como el Sol agota su hidrógeno, se hincha hasta convertirse en una gigante roja, mientras el helio se acumula en su núcleo. En cierto momento, el helio estalla: en unos segundos se libera tanta energía como la que la estrella había irradiado durante miles de años. Eso es el destello de helio.

En la noche de 2008, algo brilló intensamente en el núcleo de la lejana galaxia J1047+5907 en el rango de los rayos X. Así se comportan a veces los alrededores de un agujero negro supermasivo: una nube de gas sobrecalentada sobre él emite de repente un potente chorro de luz.

Dos galaxias se acercan como una pareja de bailarines que se separan y vuelven a atraerse. En el momento de un acercamiento especialmente íntimo, su gas se comprime y de sus entrañas emerge una brillante luz ultravioleta. Esto es precisamente lo que ocurre en el sistema Hara 11, la pareja de galaxias en fusión más cercana a nosotros que deja escapar esa luz.

La luz ultravioleta con una longitud de onda de unos 300 nanómetros es invisible al ojo, pero puede destruir el ADN de los microbios, hacer que algunas sustancias brillen y transportar información. Hasta ahora, los láseres en este rango eran voluminosos, caros o de corta vida.

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.

La luz de la galaxia PAN-z14-1 comenzó su viaje cuando el universo tenía 400 millones de años — la infancia cósmica. La expansión del espacio hizo que tardara en llegarnos casi 13.500 millones de años.

El 9 de octubre de 2022, los detectores terrestres registraron un estallido de rayos gamma de una fuerza sin precedentes. GRB 221009A fue tan brillante que su radiación ionizó las capas superiores de la ionosfera, y los instrumentos de los satélites quedaron temporalmente cegados.

Muy por encima de la Antártida, un globo aerostático elevó un instrumento que capturaba electrones del espacio. Estas partículas llegan desde lejanas explosiones estelares y otros eventos de gran energía. El instrumento medía su energía, como si fuera la fuerza del impacto. Y en un cierto rango de energías, los impactos resultaron ser más numerosos de lo que predecían los cálculos.