universo observable

El cielo nocturno solo parece negro: con los telescopios se ven millones de galaxias, pero algunas son tan tenues que se funden con el fondo. Precisamente una de estas 'casi invisibles' fue capturada por casualidad por los astrónomos mientras observaban el cúmulo de Virgo con el telescopio de dos metros del Observatorio del Teide.

En el sistema KH 15D, dos estrellas jóvenes orbitan alrededor de un centro común, y entre ellas y nosotros se extiende un enorme disco de polvo, como un telón que a veces oculta las estrellas y a veces las deja entrever. Durante setenta y cinco años, los astrónomos han seguido este «teatro de sombras»: a veces la luz casi se apagaba, a veces volvía a brillar con fuerza.

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.

Los rayos cósmicos no son rayos en el sentido habitual, sino partículas rápidas que bombardean la Tierra desde todas direcciones. En su mayoría son protones y núcleos atómicos. Su energía varía: desde modesta hasta fantásticamente enorme.

Betelgeuse, la supergigante roja que muchos conocen en el hombro de Orión, sigue sorprendiendo. Tras el misterioso Gran Oscurecimiento de 2019–2020, cuando la estrella perdió brillo abruptamente, no solo se recuperó, sino que cambió sus hábitos.

Las estrellas más masivas son como globos demasiado inflados: su envoltura ya no se estira, sino que empieza a expulsar materia rápidamente. En cierta etapa, la pérdida de masa se vuelve tan intensa que la estrella deja de aumentar de tamaño. Los astrónomos observan este momento como una inflexión en un diagrama donde las estrellas se ordenan por luminosidad y temperatura.

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.

La formación de la Vía Láctea es un grandioso acto cósmico, en el que las fusiones de galaxias satélite se entrelazaban en una partitura única. Cada evento dejaba una huella en la dinámica y la composición química de las estrellas, como las notas fijan la intención del compositor.

En el bulbo galáctico, donde la luz de miles de millones de estrellas se funde en un resplandor continuo, cuatro gigantes fríos pasaron desapercibidos. No se pueden ver con telescopio: demasiado lejos, demasiado tenues.

¿Recuerdan la famosa cometa 1I/ʻOumuamua, el primer objeto que nos llegó de otra estrella? Su trayectoria hiperbólica no dejaba dudas: era un vagabundo del vacío interestelar. Pero los astrónomos se preguntaron: ¿no podrían algunos de estos visitantes no ser extraños en absoluto, sino propios, escapados del Sistema Solar hace millones de años?

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.

Durante veintitrés años, el Hubble y el James Webb han estado observando el corazón de Omega Centauri, un cúmulo globular donde millones de estrellas se apiñan en un espacio de ciento cincuenta años luz de diámetro.

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.

Imagina un globo inflable gigante con galaxias dibujadas: al inflarse, el dibujo se estira y los puntos vecinos se alejan entre sí. La velocidad de ese estiramiento es la constante de Hubble. Normalmente, los astrónomos captan la luz de estrellas lejanas y observan cuánto se ha enrojecido debido a la expansión del espacio.

Nuestro Sistema Solar no es una isla en el vacío, sino una telaraña sensible tensada en un rincón oscuro del cosmos. Los planetas giran en sus órbitas como gotas de rocío en los hilos, y nosotros somos la araña que percibe la más mínima vibración. Esa misma vibración delata la cercanía de la catástrofe que los astrónomos llaman Big Rip.

Imagina que mides a pasos una sala enorme en completa oscuridad. Caminas de pared a pared contando los pasos y de repente te das cuenta de que las distancias no cuadran como deberían. Parece que el suelo no es plano, sino que se abomba o se hunde como un cuenco.

Una nube luminosa en el telescopio se asemeja a un jirón de niebla a punto de desvanecerse. Las nebulosas planetarias son envolturas de gas expulsadas por estrellas moribundas. Las jóvenes son brillantes y compactas, pero con la edad se expanden, se enfrían y se vuelven cada vez más transparentes, hasta desaparecer en el medio interestelar.

El destino de una civilización no es simplemente una cuestión de suerte o catástrofes. Los científicos modelaron mil años de historia en diez escenarios diferentes, teniendo en cuenta el gasto de recursos, la gestión y los impactos aleatorios. La medida principal resultó ser el «coeficiente de actividad»: la proporción de tiempo en que una civilización está tecnológicamente viva.

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.

Un cuásar lejano se nos presenta como cuatro puntitos de luz dispuestos en cruz. Así lo deforma la gravedad de una galaxia que se interpone en nuestra línea de visión: actúa como un vidrio imperfecto y multiplica la imagen. Cada puntito es el mismo objeto, pero su luz nos llega por caminos diferentes.

La explosión de una estrella masiva es un evento brillante pero breve. La llamarada en sí dura semanas, pero el polvo que calienta a su alrededor sigue brillando en infrarrojo durante años.

En los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, el cosmos parecía un ruidoso club de adolescentes: las galaxias estallaban, chocaban y formaban estrellas por cientos. Pero en medio de ese bullicio, el telescopio James Webb ha vislumbrado algo extraño: barrios enteros de 'jubilados' silenciosos.

Cada 1151 años, siete planetas del sistema solar —de Mercurio a Neptuno— se encuentran casi en los mismos puntos de sus órbitas. La dispersión de sus posiciones es menor de un grado, como si el mecanismo celeste se ajustara siempre de la misma manera.

La luz de un cuásar lejano —el brillante núcleo de una galaxia— pasa cerca de una galaxia masiva y se desvía, como el haz de una linterna a través de un vidrio irregular. Si la lente y la fuente están casi perfectamente alineadas, no vemos un solo cuásar, sino varias copias del mismo.

El cielo nocturno parece inmóvil, pero muchas estrellas tiemblan como un tambor después de un golpe. El satélite TESS observó durante siete años consecutivos las mismas regiones del cielo y captó ese temblor en 19 151 gigantes rojas, estrellas viejas e hinchadas. Antes se conocían muchas menos de estas gigantes 'sonoras', y ahora la lista ha crecido un 80%.

El cielo nocturno está lleno de faros que parpadean con regularidad. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente, y sus pulsos de radio llegan con la precisión de un mecanismo de relojería. Pero hay otros faros: permanecen en silencio durante minutos u horas, y de repente emiten un pulso único — y vuelven a callarse.

El Sol no es una bombilla perfectamente estable. Su brillo tiembla ligeramente: a veces aumenta, a veces disminuye. Para el clima de la Tierra son importantes incluso las variaciones lentas, que se extienden a lo largo de miles y millones de años. Precisamente ellas podrían haber dejado huella en el registro geológico de los últimos 540 millones de años. El astrónomo [scientist:A. M.

La luz de estrellas lejanas, al atravesar el polvo cósmico, pierde parte de su energía. Los granos de polvo absorben y dispersan la luz, y por la forma en que lo hacen en diferentes longitudes de onda se puede inferir su composición y tamaño. Los astrónomos llaman a esto la curva de absorción del polvo.

En 2020, el telescopio de rayos X eROSITA descubrió un par de enormes burbujas suspendidas por encima y por debajo del disco de nuestra Galaxia. Estas nubes de gas caliente a millones de grados son la huella de una colosal eyección de energía desde el centro.

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 cielo austral brilla con intensidad la estrella Acrux, el punto más bajo de la constelación de la Cruz del Sur. No es una sola estrella, sino toda una familia. Nuevas observaciones han revelado que no son cinco, sino siete estrellas unidas por la gravedad, como niños que se toman de las manos en una ronda.

Los agujeros negros con más de un billón de masas solares funcionan como paraguas cósmicos. Proyectan una sombra sobre el tenue resplandor del Big Bang, la luz antigua que llena todo el 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.

Una estrella nueve veces más masiva que el Sol enciende a su alrededor una zona donde podría haber agua líquida en un planeta. Pero esta zona es como una franja estrecha de playa durante la marea baja: desaparecerá en 30 millones de años. Estas estrellas viven intensamente y mueren jóvenes, sin dejar tiempo a la vida para el largo camino desde microbios hasta seres complejos.

Si viertes un puñado de cuentas de colores en el suelo, caerán de manera diferente: unas se amontonarán, otras rodarán por las esquinas. De manera similar, las galaxias de diferentes colores —azules, verdes y rojas— están esparcidas por el universo. Los científicos decidieron medir cuán 'apelotonadas' están usando un número llamado dimensión fractal.

Durante 39 años, los astrónomos han registrado cómo la estrella BE Lyn se enciende y se apaga. Su luz pulsa con un ritmo de varias horas, como un faro que parpadea sin cesar. Pero en ese ritmo se ha encontrado una anomalía: a veces los destellos llegaban un poco antes, a veces un poco después. La estrella se acercaba y se alejaba de la Tierra, como si alguien la arrastrara en círculos.

Cuando una estrella masiva agota su combustible, colapsa y explota como supernova. Un instante antes de la catástrofe, del núcleo escapan neutrinos —partículas fantasma—. Viajan a través de la estrella y el espacio interestelar como un olor a humo, anunciando un fuego que estallará sólo minutos o días después.

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 cielo nocturno parece un puñado de chispas idénticas. Pero entre ellas se esconden auténticos gigantes: las supergigantes rojas. Son estrellas cientos de veces más anchas que el Sol y brillan con tanta intensidad que se ven desde distancias enormes. Parecería que no hay mejores faros para un mapa de la galaxia.