enrojecimiento

Una imagen de una galaxia lejana tomada desde la Tierra se asemeja a mirar a través de un vidrio esmerilado: la atmósfera desenfoca los detalles y la estructura interna permanece oculta.

La luz de una galaxia lejana llega hasta nosotros atravesando su propio polvo. Este polvo no es una niebla uniforme, sino nubes irregulares, como jirones de algodón. Los modelos antiguos lo trataban como una neblina homogénea, y entonces la galaxia no cuadraba en cuanto a energía: demasiada luz se perdía en el ultravioleta y muy poca regresaba en el infrarrojo.

Los cosmólogos se enfrentan a una situación curiosa: dos herramientas fiables dibujan mapas ligeramente diferentes del mismo universo. Una herramienta es el mapa de la luz antigua (la radiación cósmica de fondo), y la otra, el mapa de la distribución de galaxias. En líneas generales coinciden, pero en los detalles discrepan.

En el campo profundo del JWST, entre miles de galaxias, los astrónomos examinaron la fuente JADES-GS 209777 — y vieron un polluelo cósmico. Su «cáscara» es una gruesa envoltura de gas y polvo que durante mucho tiempo ocultó el agujero negro en crecimiento en su centro.

En el universo primitivo, apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang, los astrónomos observan objetos extraños: pequeños puntos rojos. Son compactos, rojos, y en sus espectros las anchas líneas de Balmer delatan la presencia de agujeros negros supermasivos. Pero, ¿cómo pudo un agujero acumular millones de masas solares en tan poco tiempo?

Dos ciudades sufren una serie de incendios. En una, el viento dispersa las cenizas mucho más allá de las afueras y el cielo permanece despejado. En la otra, las cenizas se asientan formando un denso velo que tiñe los atardeceres de carmesí.

Hace diez mil millones de años, el universo estaba salpicado de extrañas chispas escarlatas. El telescopio James Webb las detectó en imágenes de lejanos corrimientos al rojo: fuentes compactas que brillan como galaxias enteras, pero del tamaño de una región diminuta en su centro. Los astrónomos las apodaron «pequeños puntos rojos».

El enigma del valle de los radios —una abrupta caída en el número de exoplanetas con un radio de ~1,8 radios terrestres— no deja en paz a los astrónomos.

Cuando el JWST escudriñó el joven Universo a corrimientos al rojo de 6–10, descubrió un enjambre de misteriosos 'pequeños puntos rojos' (LRD). Estos objetos combinaban rasgos de galaxias y núcleos activos, pero sus espectros se negaban a encajar en los esquemas habituales.

En la noche infinita del cosmos, las galaxias se encuentran en un lento baile gravitacional para fusionarse. Tales colisiones no son choques frontales, sino más bien el movimiento lento de los dedos a través del agua, dejando tras de sí remolinos y colas.

Las supernovas de tipo Ia son los acordes finales y deslumbrantes en la sinfonía de la evolución estelar: cuando una enana blanca supera el límite predicho por Chandrasekhar, explota con tal brillo que por un instante eclipsa a toda una galaxia.

Cuando el telescopio espacial James Webb dirigió su mirada hacia las profundidades del tiempo, los astrónomos esperaban ver las galaxias habituales. Pero en cambio, las imágenes se salpicaron de un montón de puntos rojos brillantes e increíblemente compactos.

El telescopio espacial James Webb se asomó a la época en que el universo tenía menos de mil millones de años y descubrió allí cientos de objetos extraños. Diminutos pero deslumbrantemente brillantes, resplandecían con un rojo profundo, como brasas incandescentes esparcidas sobre el terciopelo negro del cosmos.

Las imágenes del James Webb captaron un brillo inesperadamente intenso de las primeras galaxias. Una tostadora dora una rebanada en un minuto, mientras que un horno cuece una hogaza en una hora: el resultado final es el mismo. Así ocurre en el cosmos: las galaxias jóvenes emitían una luz potente con rapidez, como una tostadora, en lugar de cocer estrellas lentamente, como un horno.

Entre las preciosas dispersiones del Universo temprano, capturadas por el James Webb, hay objetos que se asemejan a cuentas de rubí esparcidas sobre terciopelo negro. Estos son los «pequeños puntos rojos» (LRD) — fuentes compactas con espectros rojos empinados, en cuyo interior se esconden agujeros negros supermasivos de hasta cien millones de masas solares.

Una calle donde acaban de construir casas. Unas lucen ventanas limpias, otras están cubiertas de polvo de obra. Así más o menos eran las galaxias cuando el universo tenía apenas unos cientos de millones de años. El nuevo telescopio James Webb ha mirado en esa época y ha visto decenas de brillantes islas estelares.

Una galaxia lejana siempre parece más roja de lo que realmente es. Así funciona el polvo cósmico: diminutas partículas sólidas que dispersan la luz azul con más fuerza que la roja, como una neblina al atardecer. Los astrónomos midieron este efecto en decenas de miles de galaxias con dos potentes instrumentos.

Dos estrellas giran una alrededor de la otra, como bailarines en un vals lento. Este baile no es eterno: los compañeros se acercan gradualmente hasta que chocan y se fusionan en un solo cuerpo. En ese mismo instante nace una nova roja: un destello que se enciende en el cielo durante unas semanas y luego se apaga lentamente, envolviéndose en una densa nube de polvo.

El telescopio JWST detectó muchas galaxias brillantes en el Universo joven. Su luz ultravioleta apenas era absorbida por el polvo cósmico — contrariamente a las expectativas previas.

Dos lámparas en un escaparate: una emite una luz fría y azulada, la otra un poco más cálida y amarillenta. Así se ven aproximadamente los dos tipos de supernovas, Ib e Ic, cuando los astrónomos las observan con un telescopio.

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

En la enorme telaraña cósmica, el telescopio JWST ha vislumbrado algo inusual: diminutas pero brillantes chispas rojas que los astrónomos han apodado «pequeños puntos rojos».

En un disco de gas y polvo alrededor de una estrella joven, las partículas de polvo se comportan como granos de arena en una corriente de agua: el gas fluye más rápido, el polvo se queda atrás y entre ambos surge fricción. Esa fricción puede hacer oscilar las ondas magnéticas que recorren el disco.

En el espacio lejano hay galaxias que los astrónomos han apodado «pequeños puntos rojos»: en las imágenes aparecen como diminutas manchas rojizas, aunque se encuentran a distancias enormes de nosotros. Su luz parece roja no porque sean frías, sino porque el universo se expande y estira las ondas de luz.

La luz de una estrella lejana atraviesa el polvo como el haz de una linterna a través de la niebla. El polvo retiene más los rayos azules que los rojos, y la estrella parece más roja de lo que realmente es. Por este enrojecimiento, los astrónomos deducen cuánto polvo hay en el camino de la luz.

Una linterna envuelta en cinta roja por los lados emite luz blanca de frente y rojiza de lado. Así funcionan los núcleos activos de las galaxias: en el centro, un agujero negro supermasivo agujero negro está rodeado por un disco de gas caliente y polvo cósmico. El polvo se acumula en el plano del disco.

Mucho antes de que aparecieran las estrellas, el universo estaba lleno de hidrógeno frío. Este gas sabe "cantar": emite ondas de radio de 21 centímetros de longitud.

Un objeto rojo lejano suele significar una cosa: estamos ante un velo de polvo sobre un disco ardiente que cae en un agujero negro. Pero cuando el James Webb descompuso su luz en matices, en su interior apareció una sombra, exactamente como el vapor de agua hirviendo que intercepta los rayos.

La radiación de fondo es un débil resplandor que quedó tras el Big Bang, como el rastro que se enfría de una hoguera. En ella están codificadas las ondas gravitacionales que pudieron surgir en las primeras fracciones de segundo, cuando el Universo se inflaba más rápido que la luz.

Cuando en una estrella de neutrones se produce una explosión de rayos X, su atmósfera se calienta hasta millones de grados. La luz que captamos con los telescopios atraviesa esa densa capa de gas y, por el camino, se transforma notablemente. El espectro ya no es el de un horno perfecto: algunos colores se intensifican y otros se atenúan.

La luz de una farola, al atravesar las persianas, parpadea: las rendijas se mueven y el brillo sube y baja. Por ese ritmo se puede deducir cuán ancha es la propia farola. Más o menos así funciona el nuevo método para medir estrellas: en lugar de capturar una imagen nítida, los astrónomos siguen el «parpadeo» de la luz recogida por dos o más telescopios a la vez.

El telescopio James Webb observó el universo primitivo y vio multitud de misteriosos puntos rojos. Su brillo no se parecía ni a las galaxias ni a las estrellas habituales. La respuesta fue inesperada: son agujeros negros en crecimiento, nacidos sin pasar por la etapa estelar.

Una gigante roja se parece a un globo que va soltando gas lentamente. La estrella se hincha, sus capas externas se debilitan y el viento estelar arrastra masa al espacio. Pero, ¿cuánto pierde exactamente?

Los astrónomos apuntaron el James Webb hacia tres galaxias cuya luz ha viajado 12 mil millones de años. Los primeros datos indicaban un crecimiento increíblemente rápido — como si un bebé alcanzara la estatura de un adulto en un año, lo que contradecía la expansión del Universo.

La luz de galaxias distantes lleva una receta oculta: un código de barras de colores que revela los elementos en su interior. Durante décadas, los astrónomos utilizaron trucos conocidos para decodificarlo, pero el Telescopio Espacial James Webb muestra que esos trucos fallan en las galaxias más primitivas.

Gracias a la lente gravitacional —un efecto predicho por Fritz Zwicky, donde un cúmulo de galaxias actúa como una lupa—, el telescopio James Webb detectó dos puntos rojos en una galaxia de 800 millones de años después del Big Bang.

Algunas estrellas se apagan como un fuego artificial defectuoso: en lugar de una explosión brillante, una nube de humo. Normalmente, una estrella masiva termina su vida con una explosión de supernova, dejando un agujero negro. Pero a veces no hay explosión: la estrella se contrae directamente en un agujero negro, casi sin ser notada.

El telescopio James Webb detectó en el Universo temprano «puntos rojos»: objetos densos de decenas de años luz. El análisis espectral de su luz mostró que es el color del hidrógeno. Pero en rayos X son casi invisibles, como un potente reflector envuelto en una cortina de gas de múltiples capas.

Dos casas con fachadas idénticas pero distribución interior diferente: por fuera, el espectro en V es similar, pero por dentro hay distintas fuentes de luz y diferentes cantidades de polvo. Así son las dos poblaciones de galaxias lejanas que los astrónomos han confundido durante mucho tiempo.