Un viaje al encuentro del universo
Annia Domènech
El conocimiento puede ser deseado, buscado, acogido y cuidadosamente atesorado, pero también puede pasar de largo sin moldear quienes somos. Su principal contribución: enriquecer al ser humano ampliando sus horizontes e, idealmente, hacer de él alguien más humilde y tolerante. Para ello es imprescindible un fácil acceso a la información, y es en este ámbito donde radica la importancia de la divulgación de conocimientos de toda índole, incluyendo los científicos.
El estudio del universo… ese gran desconocido, lleno de múltiples posibilidades sin explorar, empequeñece como seguramente ninguna otra disciplina la importancia de la especie humana y reduce a la Tierra, antaño el centro de todo, a un planeta más, en un sistema estelar más, en una galaxia más, ¿en un universo más?… No se puede saber. En las teorías se consideran diversas posibilidades, pero los medios para comprobar sus propuestas son por el momento limitados.
El reto al que se enfrenta la astrofísica en el espacio y el tiempo es inconmensurable. Y además se ve forzada a trabajar desde una especie de geocentrismo por las limitaciones existentes para ir al encuentro de los objetos estudiados: la información llega a la Tierra o a su vecindad. Esto resulta paradójico, puesto que fueron necesarios siglos de pensamiento para que cambiara el paradigma aceptado de la ordenación y el movimiento en el espacio de los cuerpos celestes. Lo logró el astrónomo polaco Nicolás Copérnico, quien estableció en el s. xvi que los planetas conocidos, incluido el nuestro, giraban en torno al Sol. Hasta su contribución, la Tierra era el centro del universo, según el modelo propuesto por Claudio Ptolomeo en el s. ii en Alejandría.
Han transcurrido cuatrocientos años desde que Galileo utilizó un telescopio por primera vez para observar el cielo, como celebra el 2009, Año Internacional de la Astronomía. Hoy en día el universo es mucho más grande para nosotros que entonces, puesto que la adquisición de nuevos conocimientos, facilitada por el avance de la tecnología, ha expandido las fronteras de nuestro saber. Pero siempre desde donde nos encontramos, y un poco más allá. Tras treinta años de viaje, las naves Voyager, el ingenio humano que más lejos ha llegado, se encuentran sólo en los límites del Sistema Solar, donde comienza el vacío espacio interestelar.
Las restricciones de desplazamiento y la imposibilidad de reproducir en un laboratorio los eventos que ocurren en el universo, como los choques entre galaxias, convierten al astrofísico en un receptor de la información, que aporta todo su ingenio para obtenerla en cantidad y calidad y aprovecharla al máximo, de aquí los grandes proyectos actuales. Cuando en esta ciencia se trata de información, se está hablando principalmente de radiación electromagnética, que incluye la luz visible que distinguimos.
Una persona se guía en su vida diaria con los cinco sentidos: la vista, el oído, el tacto, el gusto y el olfato. Para estudiar el universo un científico utiliza la capacidad de visión: no solo la suya sino también, y sobre todo, la de los instrumentos. Los telescopios son colectores de fotones, las partículas que componen la radiación. Por ello se trabaja para lograr que su superficie receptora, el llamado espejo primario, que acoge los fotones, sea cada vez mayor, para recibir el máximo posible de ellos: los actuales proyectos de telescopios en tierra prevén espejos primarios de hasta cuarenta metros de diámetro, frente a los mayores que están en activo, que tienen en torno a diez metros.
El telescopio que utilizó Galileo «acercaba» objetos astronómicos demasiado distantes para ser distinguidos a simple vista. Los telescopios actuales llegan mucho más lejos en sus observaciones y no solo ven en el visible, que es el tipo de radiación al que es sensible el ojo humano. Gracias a ellos, se puede acceder a cuerpos que, de otro modo, permanecerían en la oscuridad cognitiva. Y es que en el universo se emite en rayos X, en infrarrojo, en ultravioleta, y en otras radiaciones que son ordenadas en el llamado espectro electromagnético del modo siguiente: si la frecuencia es muy pequeña, se trata de radioondas. A medida que aumenta la frecuencia y disminuye la longitud de onda, son microondas, radiación infrarroja, luz visible (con los diferentes colores, del rojo al azul), radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Diferentes tipos de radiación aportan información complementaria sobre el mismo cuerpo. De ahí la importancia de, por ejemplo, observar el Sol en infrarrojo, en ultravioleta y en el visible. Una comparación bastante libre, científicamente hablando, pero que facilita la comprensión, es recordar que no se conoce igual un cuerpo humano en rayos X (las radiografías), infrarrojo (se distinguen las diferencias de temperatura) o visible (la foto habitual).
Además, los astrofísicos no tienen acceso a todas las radiaciones, bien porque durante el trayecto que recorren hasta llegar a los instrumentos son transformadas por un fenómeno que se denomina enrojecimiento, bien porque son interceptadas. Dos de los agentes de detención son el polvo interestelar, que deja pasar radio, infrarrojo, rayos X y gamma, pero no visible ni ultravioleta; y la atmósfera terrestre, que niega el acceso a las radiaciones de onda muy corta (ultravioleta, rayos X y rayos gamma) o muy larga (infrarrojo lejano y parte del radio).
Imprescindible para proteger a los seres vivos de una radiación que impediría su propia existencia, la atmósfera terrestre es en astrofísica uno de los grandes obstáculos, pues detiene un número elevado de sus fuentes de información, como si a la entrada de un edificio donde se celebra un congreso un guardia impidiera el paso a algunos de los conferenciantes. Para minimizar al máximo la influencia de esta capa, los observatorios en tierra se sitúan en lugares elevados y con condiciones de estabilidad atmosférica excepcionales. Los telescopios espaciales, como el Telescopio Espacial Hubble o el futuro James Webb, tienen la ventaja de «salir al encuentro» de la radiación situándose por encima de la atmósfera. A esta gran ventaja suman desventajas de coste y un elevado tiempo de desarrollo de proyecto, por lo cual son complementarios de los terrestres.
Llega un concepto complejo: la distancia a la que se encuentra un objeto está directamente relacionada con el tiempo que su radiación tarda en llegar al telescopio. Esto es así porque la luz (entendida como cualquier radiación del espectro, ya sea luz roja, verde, infrarrojo, rayos X.) se desplaza a una velocidad finita de 300.000 km/s. Un año luz, la medida del espacio recorrido en un año por la luz, equivale a 1013 km (¡diez billones de kilómetros!). Como la luz es la transmisora de la información, obtendremos datos del objeto en su pasado, reciente o lejano según el kilometraje recorrido. En la vida diaria, tenemos la impresión de ver lo que ocurre simultáneamente porque las distancias son cortas y la velocidad de la luz muy elevada, pero, por ejemplo, el Sol siempre lo vemos como era hace unos ocho minutos, aunque no seamos conscientes de ello.
Si me desplazo corriendo treinta kilómetros para visitar a un amigo, pongamos que voy a 10 km/h, al llegar le explicaré cómo estaba mi familia hace tres horas, las que tardo en recorrer el camino. Yo soy el transmisor de la información, lo mismo ocurre con la radiación astronómica, que cuenta el pasado del universo, tanto más pasado cuánto más trayecto ha recorrido. La más antigua se originó en los comienzos de todo lo que conocemos, hace más de 13.000 millones de años, y refleja cómo era el universo en ese momento. Estamos hablando de la radiación de Fondo Cósmico de Microondas.
