?Qu¨¦ pasar¨¢ con Earendel, la estrella m¨¢s lejana jam¨¢s observada?
Relatividad General, ¨®ptica, el concepto de tiempo, todo se junta en la historia de Earendel, cuyo final se escribi¨®, pero todav¨ªa no ha pasado
Nos situamos en un estadio de f¨²tbol. Cada uno que elija el que le plazca, yo elijo el m¨ªo, el Santiago Bernab¨¦u. Estoy sentado en mi asiento, el equipo tiene que remontar. Coge la pelota Modric en la frontal, ?va a pasar algo! Todo el mundo lo percibe y el espectador que tengo delante de m¨ª se pone nervioso y se empieza a levantar. Yo no quiero perd¨¦rmelo, tengo que moverme tambi¨¦n para que no me lo tape. Modric se la filtra a Benzema que se hab¨ªa desmarcado, este de tac¨®n a Vini¡ El de delante ya est¨¢ completamente de pie con los brazos al aire, ?y es inmenso! Unas d¨¦cimas de segundo y¡ A m¨ª me lo ha tapado el se?or de delante, perfectamente alineado entre la jugada y mi asiento, ?no lo he visto!
?Qu¨¦ tiene que ver esta historia de remontada en el Bernab¨¦u con Earendel, la estrella m¨¢s lejana jam¨¢s observada? Identifiquemos a Vini con una estrella joven y distante bautizada como Earendel (la ¡°estrella del amanecer¡±), el desconocido grande que se pone en medio con algo muy masivo y oscuro, un c¨²mulo de galaxias llamado WHL0137¨C08 (WHL por los nombres de los descubridores del c¨²mulo, Z. Wen, J. Han y F. Liu), y yo sigo siendo un observador al que le gusta mirar lo que le rodea. Todos nos movemos a nuestra bola, nunca mejor dicho, y llegado un momento preciso y precioso quedamos alineados. En el mundo del ¡°Real¡±, no logro ver lo que pasa en la jugada, me eclipsa el se?or, incluso si la alineaci¨®n no es perfecta. Pero en el universo real, algo fascinante sucede. En el estadio algunos rayos de luz salen de Modric, Benzema y Vini y pasan por al lado del se?or que me tapa a m¨ª, finalmente llegando a los espectadores que tengo a mi izquierda y derecha o en una fila por encima de m¨ª. Los que iban hacia m¨ª no llegan. Pero en la noticia que NASA dio la semana pasada, lo que se puso en medio de nosotros y la estrella Earendel es tan masivo que curva el espacio-tiempo. Por ello, los rayos de luz que nunca deber¨ªan haber llegado a nosotros, porque iban en otra direcci¨®n que no nos interceptaba, siguen una trayectoria en ese espacio curvo que finalmente los lleva hasta nuestros ojos. El resultado no es solo que la imagen de la estrella distante no desaparece, ?sino que se hace m¨¢s brillante y queda amplificada espacialmente! Es como si por el hecho de que el hombre se ponga en medio vi¨¦ramos la jugada mucho m¨¢s luminosa y con mucho mayor detalle, siendo capaces de distinguir desde nuestro asiento hasta el trocito de c¨¦sped que sale despedido tras chutar Vini a puerta.
El fen¨®meno es muy parecido a lo que muchos hicimos de ni?os, cogiendo una lupa y quemando un papel con ella. Si alineamos la lupa, el Sol y el papel y si adem¨¢s la distancia relativa entre el Sol, la lupa y el papel es la adecuada, la lupa lleva a una zona muy peque?a multitud de rayos de luz que se habr¨ªan esparcido por todo el papel. Concentra la luz, crea una imagen s¨²per brillante sobre el papel, su energ¨ªa es mayor, y al final el papel se quema. Adem¨¢s, como bien sabemos, la lupa tiene un efecto de aumentar el tama?o aparente de los objetos. Lo mismo pasa con nuestro c¨²mulo, que perfectamente alineado y estando a la distancia adecuada de observador y objeto distante, est¨¢ concentrando energ¨ªa proveniente de Earendel de manera que nos es posible ver cosas d¨¦biles que no habr¨ªamos podido detectar con nuestros peque?os y limitados telescopios. La analog¨ªa va m¨¢s all¨¢, para quemar el papel con nuestra lupa ten¨ªamos que enfocarla y en el proceso muchas veces se ve¨ªan zonas m¨¢s brillantes, a veces de formas distorsionadas. Eso es lo que se llaman c¨¢usticas y es justo donde se ha encontrado a Earendel, donde la amplificaci¨®n es m¨¢xima. El aumento de esta lupa c¨®smica que nos ha permitido ver a Earendel es de al menos 1000 o incluso puede llegar a 40000, la lupa t¨ªpica de nuestra ni?ez seguramente ten¨ªa un aumento de 30-50.
El c¨²mulo es, por tanto, una gran lupa c¨®smica, o, como solemos llamarlo los astrof¨ªsicos, un telescopio gravitacional, concentra la luz de objetos d¨¦biles y distantes y permiti¨¦ndonos conocer el universo con un detalle espectacular. Un evento c¨®smico como el descubrimiento de Earendel, o el de ?caro hace unos a?os, que es un experimento puesto ah¨ª para nosotros por el mism¨ªsimo universo, permite hacerse, entre muchas otras, un par de preguntas muy interesantes. ?C¨®mo es exactamente lo que se ha puesto en medio y provoca ese efecto de lente gravitacional? ?Qu¨¦ es aquello lejano que estamos viendo? Hoy nos centraremos en lo segundo.
En la V¨ªa L¨¢ctea nos es muy dif¨ªcil encontrar estrellas muy masivas, porque duran muy poco. Adem¨¢s, aparecen en zonas de formaci¨®n estelar reciente donde muchas veces hay tanto material alrededor que permanecen ocultas, opacadas por nubes de gas y polvo, as¨ª que es muy improbable cazarlas. En galaxias cercanas tenemos m¨¢s oportunidades para buscar, pero nos encontramos con el problema de la resoluci¨®n espacial, porque lo que vemos de otras galaxias es pr¨¢cticamente siempre un conjunto difuso de estrellas que no logramos distinguir individualmente, incluso con los telescopios m¨¢s potentes. Es verdad que las estrellas masivas pueden resaltar tanto, ser tan brillantes con respecto a otras estrellas que tienen alrededor, que se pueden llegar a discernir hasta en galaxias como Andr¨®meda o la Galaxia del Tri¨¢ngulo, a unos 2,5 millones de a?os de luz de distancia. Pero se cuentan con los dedos las que encontramos en otras galaxias y solo en las m¨¢s cercanas. Por tanto, ?el detectar una estrella masiva (o una binaria, las estrellas masivas casi nunca est¨¢n solas) que se form¨® cuando el universo solo ten¨ªa un 6% de su edad actual es alucinante! Y m¨¢s fascinante es pensar que parte los fotones que vemos recorrieron unos 0.2 billones de a?os luz despu¨¦s de ver pr¨¢cticamente todo el universo y mientras este se expand¨ªa, pero algunos recorrieron incluso algo m¨¢s, porque dieron una vuelta (peque?a) para llegar hasta nosotros, su trayectoria fue una curva.
Para maravillarnos incluso m¨¢s, podemos recalcar que lo que le pas¨® a Earendel en realidad ocurrir¨¢ en nuestro futuro. Siento una estrella masiva, seguramente no durar¨¢ m¨¢s de unos pocos millones de a?os. Efectivamente, unos dicen que la estrella ya no existe porque explot¨® como supernova, pero tambi¨¦n podr¨ªamos decir que veremos esa explosi¨®n ¡°en directo¡± (todo lo directo que nos deja la f¨ªsica del universo) dentro de ¡°unos pocos a?os¡±, unos millones si la estrella era muy joven o quiz¨¢s ma?ana si la estrella ya estaba cerca del final de su vida. Antes incluso, la imagen de la estrella podr¨¢ empezar a hacerse doble o distorsionada, cuando su movimiento all¨¢ donde est¨¢, que t¨ªpicamente puede alcanzar los 1000 kil¨®metros por segundo, o el nuestro, que es de unos 250 kil¨®metros por segundo alrededor del centro de la V¨ªa L¨¢ctea, o lo que pase en el c¨²mulo lente, desenfoque la imagen de Earendel, que quiz¨¢s desaparezca de nuestra vista. Estaremos atentos a todo lo que pas¨®, pero todav¨ªa no existe para nosotros.
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)
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 un ¨¢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. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa; Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM); y Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa
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