vacío

El cielo nocturno parece un puñado de estrellas al azar. Pero si lo observamos a distancias enormes, el caos desaparece. Las galaxias se agrupan en largos filamentos y muros planos, y entre ellos se abren vacíos colosales: los vacios cósmicos. A esta estructura se la llama telaraña cósmica.

Una olla de gachas hirviendo: las burbujas estallan, el vapor escapa y lo mezcla todo. Algo parecido hacen las estrellas masivas en las nubes de gas gigantes. Su radiación y viento estelar soplan enormes cavidades, las burbujas moleculares, esparciendo materia a su alrededor.

El espectrógrafo del JWST captó una sutil caída en el espectro de una lejana galaxia — dos líneas, como sombras dejadas por gas frío. Son las líneas del sodio, esa misma luz amarilla de las farolas urbanas. Aquí, en el borde del universo visible, revelan una pausada exhalación de la galaxia, que devuelve materia al cosmos.

El mundo cuántico a menudo se compara con un instrumento musical. Cada sistema, ya sea un átomo o una cadena de partículas, suena en sus propias frecuencias, que los físicos llaman niveles de energía. En los sistemas caóticos, como en una orquesta sin director, estas frecuencias suelen llenar todo el rango disponible sin huecos.

Las galaxias lenticulares son las «tranquilas» del cosmos: tienen disco, pero no brazos espirales brillantes. Durante mucho tiempo, su origen fue un misterio. Un equipo de científicos ejecutó la simulación por computadora Hydrangea y siguió el destino de cada galaxia desde su juventud hasta nuestros días. En el diagrama «masa-tamaño», estas galaxias se alinean formando una V.

El espacio-tiempo a veces se parece a una hoja de papel en la que se puede hacer un agujero y unir los bordes con un tubo corto: se obtiene un agujero de gusano. En los modelos matemáticos más simples de estos agujeros aparecen campos escalares sin masa, algo así como una niebla invisible que lo llena todo.

El universo está estructurado como una esponja: tiene regiones densas, repletas de galaxias y gas, y poros gigantes — los vacíos cósmicos. Estos vacíos ocupan la mayor parte del espacio, pero su contenido seguía siendo un misterio — la materia allí casi no se manifiesta.

Sobre un donut de goma se extiende una película invisible: el campo cuántico. Mientras el donut es pequeño, la película está tensa y no se hunde en ningún punto: el vacío permanece vacío. Pero basta con estirar el donut hasta cierto tamaño para que en la película aparezca por sí sola una abolladura: el campo comienza a sentirse en cada punto. Esa abolladura no es casual.

Si arrojas un puñado de purpurina a un río, algunas partículas flotarán directamente, otras girarán en pequeños remolinos. Con las galaxias del universo ocurre algo parecido: no solo se separan debido a la expansión, sino que también giran en corrientes gigantes, como astillas en remolinos invisibles.

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.

A 65 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de la Ballena, se refugian tres galaxias enanas galaxias: DF2, DF4 y DF9. Todas ellas han sido declaradas «galaxias sin materia oscura», una misteriosa sustancia invisible que normalmente mantiene unidas a las estrellas.

En las afueras del cúmulo de Virgo, donde las galaxias se apiñan pero aún no se han pegado en un núcleo denso, se encuentra VCC 693. Por fuera es una enana corriente: una nube pequeña de estrellas y gas. Pero los astrónomos sospecharon que tras su apariencia tranquila se esconde un pasado turbulento.

En 2015, los astrónomos examinaban el cúmulo de galaxias de Coma y notaron algo extraño: unas «pelusas» enormes pero casi invisibles. Estas galaxias tienen el tamaño de nuestra Vía Láctea, pero brillan cientos de veces menos. Las llamaron ultradifusas, es decir, «extremadamente difuminadas».

Un censo de población, pero en lugar de casas hay galaxias y en lugar de habitantes, estrellas. Los astrónomos decidieron contar los 'caseríos' más pequeños y tenues de nuestra vecindad cósmica: las galaxias enanas. Son miles de veces más débiles que la Vía Láctea, y encontrarlas en las imágenes es tan difícil como distinguir una luciérnaga frente a un reflector.

En las regiones casi vacías del cosmos, las galaxias giran armoniosamente, como bailarines de una misma compañía. Esta danza crea una diferencia en la luz desde lados opuestos: de un lado estiramiento, del otro compresión.

En las regiones casi vacías del cosmos, las galaxias giran armoniosamente, como bailarines de una misma compañía. Esta danza crea una diferencia en la luz desde lados opuestos: de un lado estiramiento, del otro compresión.

Un río de estrellas —no un cúmulo, sino una alargada cinta luminosa— atraviesa el borde de una galaxia lejana. Esta corriente se ha detectado en los datos del primer sondeo del Observatorio Vera Rubin. Se extiende a lo largo del eje menor de la galaxia LEDA 751050, como una bufanda ondeando desde el disco galáctico.

En el estanque estelar de la Vía Láctea, alguien ha lanzado una piedra invisible. Las ondas no se han propagado por el agua, sino por el movimiento de las estrellas: en una región de 200 por 50 pársecs, su velocidad vertical media resulta ser 7 km/s menor que la de sus vecinas. La desviación es estadísticamente significativa a nivel de 6σ, por lo que no puede explicarse por casualidad.

La sala está en silencio, pero el director ya ha levantado la batuta. La orquesta calla, y la partitura cambia. Así ocurre en un resonador óptico: no hay luz, pero el vacío cuántico, ese espacio lleno de fluctuaciones efímeras de los campos, ya está dirigiendo la materia.