El ojo de ¨¢guila de los astrof¨ªsicos

Al comienzo del siglo XX, los astr¨®nomos pensaban que la V¨ªa L¨¢ctea era todo el universo, un oasis de gas, polvo y estrellas en medio del vac¨ªo. En 1924, Edwin P. Hubble us¨® un telescopio situado en el Monte Wilson, cerca de Los ?ngeles, para demostrar que existen muchas galaxias y que el universo se est¨¢ expandiendo. Hoy es muy dif¨ªcil realizar observaciones astron¨®micas desde Monte Wilson debido a la contaminaci¨®n lum¨ªnica. Para evitarla, los observatorios astron¨®micos actualmente se construyen en sitios remotos. Sin embargo, incluso ah¨ª, hay algo de lo que no se puede escapar: la atm¨®sfera. Para poder hacerlo, se puso en ¨®rbita, hace hoy 30 a?os, un telescopio espacial, bautizado Hubble en honor del cient¨ªfico cuyas observaciones cambiaron nuestra percepci¨®n del universo.

?Por qu¨¦ es interesante lanzar un telescopio fuera de la atm¨®sfera? B¨¢sicamente por 2 motivos. El primero tiene que ver con una canci¨®n infantil. Si miran las estrellas ver¨¢n que su brillo no es constante, var¨ªa ligeramente, titilan. Esto es debido a que las turbulencias del aire en la atm¨®sfera desv¨ªan la luz en diferentes direcciones. Estas desviaciones son muy peque?as, pero suficientes para transformar im¨¢genes n¨ªtidas en algo m¨¢s borrosas, lo que impide estudiar los detalles de estrellas y galaxias. Ese efecto, que llamamos seeing, es el mismo que explica la visi¨®n borrosa sobre el asfalto caliente.

El segundo motivo es que la atm¨®sfera, afortunadamente, nos protege de la radiaci¨®n da?ina m¨¢s energ¨¦tica, los rayos-X (que la atm¨®sfera bloquea al 100%) y los rayos ultravioleta (recibimos un 20% de rayos UVA y UVB del Sol para ponernos morenos), pero tambi¨¦n nos impide observar las estrellas reci¨¦n nacidas o el gas que ba?a los c¨²mulos de galaxias, entre otras muchas cosas. Afortunadamente, la atm¨®sfera deja pasar la mayor parte de la luz en el visible, un 80%. Sin embargo, todav¨ªa nos roba un 20%, porcentaje importante cuando tratamos de estudiar galaxias muy lejanas, 500 millones de veces m¨¢s d¨¦biles que lo que el ojo puede percibir. Por otro lado, realizar observaciones en el infrarrojo desde la Tierra es muy dif¨ªcil, ya que todos los objetos y nosotros mismos, por tener una cierta temperatura, emitimos bastante luz (comparado con un astro) en este rango de frecuencias. El espacio exterior, sin embargo, es un lugar fr¨ªo, donde no tenemos este tipo de contaminaci¨®n.

Seguramente Galileo, al que com¨²nmente se le atribuye su invenci¨®n, no pens¨® que 400 a?os despu¨¦s se lanzar¨ªa un telescopio al espacio. As¨ª funciona la ciencia b¨¢sica, y se necesitaba mucha (como la Ley de Gravitaci¨®n Universal de Newton, el descubrimiento de luz ultravioleta de Ritter, trabajos sobre turbulencia en fluidos de Reynolds,...) para justificar la necesidad, dise?ar y operar un telescopio espacial.

En los 30 a?os de operaciones del Hubble, el doble de lo previsto, se han realizado m¨¢s de 1.4 millones de observaciones, facilitando innumerables descubrimientos excepcionales

En 1923, Hermann Oberth public¨® un trabajo sobre las ventajas de un telescopio en ¨®rbita. Pero no era t¨¦cnicamente viable en esa ¨¦poca, por lo que muy pocos se lo tomaron en serio. Durante las dos d¨¦cadas que siguieron a la Segunda Guerra Mundial, la astronom¨ªa en el espacio comenz¨® a desarrollarse. La primera idea solvente sobre lanzar un telescopio al espacio parece que proviene de una de las figuras clave, a la vez que controvertida, de la carrera espacial: Wernher von Braun. Este ingeniero, l¨ªder del desarrollo del cohete V2, usado como primer misil bal¨ªstico por los nazis, fue trasladado a Estados Unidos en secreto en 1945 y empez¨® a trabajar para el ej¨¦rcito. von Braun era un aficionado a la astronom¨ªa y el impulsor de que estos cohetes realizaran las primeras observaciones en el espacio (aparte de su uso militar).

En la siguiente d¨¦cada se form¨® un comit¨¦ para estudiar un proyecto tan ambicioso, que iba a costar 500 millones de d¨®lares. Comparativamente, el programa Apollo que llev¨® el hombre a la Luna cost¨® 50 veces m¨¢s. En 1977, el congreso americano autoriz¨® el comienzo de la construcci¨®n de un telescopio espacial, con colaboraci¨®n de la Agencia Espacial Europea (ESA).

El telescopio espacial Hubble, cuyas siglas son HST, se iba a lanzar originalmente en 1985. Algunos retrasos, t¨ªpicos en proyectos espaciales, llevaron el lanzamiento a 1986. Y en ese a?o la tragedia del transbordador espacial Challenger par¨® la puesta en ¨®rbita durante 4 a?os. Pero el 24 de abril de 1990, hace hoy justo 30 a?os, el Discovery despeg¨® con el Hubble a bordo, liber¨¢ndolo al d¨ªa siguiente a 600 kil¨®metros por encima de la superficie terrestre. Hasta ese momento, el coste de la misi¨®n hab¨ªa sido 4700 millones de d¨®lares, 20 veces m¨¢s de lo previsto. La leyenda dice que el ej¨¦rcito americano ten¨ªa ya en ese momento varios ¡°hubbles¡± mirando hacia la Tierra.

El Hubble descubri¨® la galaxia m¨¢s lejana, cuya luz ha viajado durante m¨¢s de 13.400 millones de a?os y nos da informaci¨®n de c¨®mo era el universo cuando ten¨ªa tan solo un 3% de su edad actual

En los 30 a?os de operaciones del Hubble, el doble de lo previsto, se han realizado m¨¢s de 1.4 millones de observaciones, facilitando innumerables descubrimientos excepcionales. Por ejemplo, el Hubble descubri¨® la galaxia m¨¢s lejana, cuya luz ha viajado durante m¨¢s de 13.400 millones de a?os y nos da informaci¨®n de c¨®mo era el universo cuando ten¨ªa tan solo un 3% de su edad actual. HST realiz¨® las primeras medidas de la composici¨®n atmosf¨¦rica de planetas extrasolares, identificando sodio, ox¨ªgeno, carbono, vapor de agua,... Tambi¨¦n ha ayudado a determinar la velocidad de expansi¨®n del universo y c¨®mo esa velocidad est¨¢ aumentando. Adem¨¢s, el Hubble nos ha proporcionado im¨¢genes espectaculares bautizadas con nombres tan sugerentes como ¡°los pilares de la creaci¨®n¡±, ¡°las galaxias de los ratones¡±, ¡°la nebulosa de la mariposa¡±, y otras menos atractivas pero tremendamente interesantes como lentes gravitatorias, cefeidas o cruces de Einstein.

El Hubble es capaz de capturar la luz en el visible, el ultravioleta y una parte del infrarrojo cercano. Sin embargo, si queremos explorar las fronteras del universo y nuevos mundos necesitamos observar en frecuencias m¨¢s bajas, en el infrarrojo medio. Y para eso ya llevamos 10000 millones de d¨®lares gastados en el que se llam¨® ¡°telescopio espacial de nueva generaci¨®n¡± en la ¨¦poca del lanzamiento del Hubble, bautizado James Webb Space Telescope (JWST) posteriormente. El JWST se lanzar¨¢ en 2021, tras casi 30 a?os de desarrollo, si un virus nos deja. Por ahora, seguiremos disfrutando del mejor ojo que tenemos para estudiar y maravillarnos del cosmos, el Hubble.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre "vac¨ªo c¨®smico" hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

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