7 misterios del universo

El Universo est¨¢ lleno de contradicciones, tantas como la naturaleza humana. Hay certezas, pero tambi¨¦n inc¨®gnitas. Un vistazo a las noticias de ¨²ltima hora confirma lo predecible y extra?o que puede llegar a ser. Ejemplo de certeza: los cient¨ªficos rinden tributo a Albert Einstein con observaciones que confirman su teor¨ªa de la relatividad general, ese ex¨®tico concepto que a¨²na espacio y tiempo como una sola cosa. Un sat¨¦lite lanzado en 2004, Gravity Probe B (GP?B), dotado de cuatro ultrasensibles giroscopios, acaba de demostrar en uno de los experimentos m¨¢s elegantes, delicados y complejos de la f¨ªsica, que la Tierra, al girar, arrastra al espacio tiempo con ella, tal y como se deduce de los trabajos de Einstein. "Hay que imaginarla como si estuviera inmersa en miel. A medida que el planeta gira, la miel que est¨¢ alrededor tambi¨¦n lo hace con ¨¦l. Ocurre lo mismo con el espacio-tiempo", ha comentado Francis Everett, principal investigador de la Universidad de Stanford, quien ha dedicado tres d¨¦cadas de su vida a probarlo. Ejemplo de inc¨®gnita: en el mismo mes de mayo donde se ratificaba a Einstein, astr¨®nomos de la NASA descubr¨ªan una serie de diez extra?os planetas flotando en medio de la oscuridad del espacio sin ninguna estrella alrededor. Estos mundos, situados entre 10.000 y 20.000 a?os luz de distancia de la Tierra, tienen el tama?o de J¨²piter, y representan una nueva clase de planeta, que no tiene ning¨²n sol al que rendir tributo ni ¨®rbita a su alrededor. El equipo de David Bennet, de la Universidad de Notre Dame en South Bend (Indiana, EE UU), especula con que quiz¨¢ estos mundos han sido expulsados de los sistemas planetarios, convirti¨¦ndose en una suerte de renegados c¨®smicos. Su n¨²mero podr¨ªa ser incluso m¨¢s astron¨®mico, ?doblando el de las estrellas de nuestra V¨ªa L¨¢ctea!

Vivimos una ¨¦poca gloriosa de la observaci¨®n; nunca en la historia reciente ha habido tantos telescopios terrestres, radiotelescopios y observatorios en ¨®rbita. El universo ense?a estas dos caras: una visible, que muestra la violencia de las explosiones estelares, fen¨®menos que sugieren la existencia de los agujeros negros, o estrellas en su nacimiento, y otra oculta, como la materia oscura, un ex¨®tico material no identificado que hace que en el universo actual detectemos much¨ªsima menos materia de la que deber¨ªa tener, o la energ¨ªa oscura, en referencia a un extra?o fen¨®meno que est¨¢ haciendo que el universo se acelere cada vez m¨¢s. Lo oscuro es un calificativo que se aplica en los art¨ªculos t¨¦cnicos a las cosas de las que sencillamente no se tiene "la menor idea", admite el astrof¨ªsico espa?ol Antonio Ferriz Mas. Dos caras bien diferentes, pero igualmente fascinantes. Aqu¨ª recogemos siete de los ¨²ltimos acontecimientos que por su belleza o su ciencia han cautivado a cient¨ªficos y p¨²blico.

1 Esperando la tormenta solar 'perfecta'

No por ser la estrella m¨¢s cercana -a 150 millones de kil¨®metros- el Sol deja de intrigarnos. El pasado 7 de junio sufri¨® un estornudo, una erupci¨®n solar captada por el sat¨¦lite Observatorio Din¨¢mico Solar de la NASA (SDO): el sol vomit¨® miles de millones de toneladas de materia. "Nunca hab¨ªamos obtenido una imagen de tanta calidad, la verdad es que nos ha sobrecogido a todos", indica el astrof¨ªsico espa?ol Pere Llu¨ªs Pall¨¦, del Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC). La clave del fen¨®meno es el magnetismo. Parte de la materia solar expulsada volvi¨® a caer sobre el Sol, conducida por las l¨ªneas magn¨¦ticas, las cuales, en palabras de Manuel V¨¢zquez, decano de la astrof¨ªsica solar, se disponen en bucles o lazos en las capas exteriores de la estrella, la corona solar. Si estas estructuras magn¨¦ticas se hacen inestables, la radiaci¨®n electromagn¨¦tica y las part¨ªculas de alta energ¨ªa escupidas por el Sol pueden escapar a la gravedad y formar una tormenta que afecta a nuestro planeta si se interpone en su camino. Los expertos conocen los ciclos de 11 a?os por los que el Sol sale de una calma profunda, casi sin manchas solares, para enfurecerse.

Y es lo que toca ahora. Ocurrir¨¢ a finales de 2012 y comienzos de 2013, cuando las posibilidades de una gran tormenta ser¨¢n m¨¢ximas. Afortunadamente, dice V¨¢zquez, las personas de a pie est¨¢n protegidas por el intenso campo magn¨¦tico de la Tierra. Estas tormentas solares pueden tardar en llegar hasta tres d¨ªas desde que se descubren. En marzo de 1989, una tormenta solar caus¨® un apag¨®n en la provincia de Quebec, dejando a millones de personas sin luz durante nueve horas, y caus¨® auroras boreales tan intensas que pod¨ªan contemplarse en Londres. Nuestra sociedad, se?ala V¨¢zquez, es ahora m¨¢s vulnerable: dependemos m¨¢s de nuestras telecomunicaciones con los tel¨¦fonos celulares, Internet y las redes el¨¦ctricas, "pr¨®ximas muchas veces a la saturaci¨®n". Espa?a est¨¢ en una zona de menor riesgo al encontrarse en una latitud media. Pero no es el caso de regiones como Estados Unidos, Canad¨¢, Reino Unido y Escandinavia.

2 La energ¨ªa oscura nos 'acelera'

Los astrof¨ªsicos est¨¢n perplejos. El universo se expande cada vez con m¨¢s rapidez, transcurridos casi 14.000 millones de a?os del Big Bang. ?Por qu¨¦? Se ha especulado con que estar¨ªa infiltrado por una "energ¨ªa oscura" que ejercer¨ªa una repulsi¨®n antigravitatoria. Chris Blake, de la Universidad de Tecnolog¨ªa en Swinburne (Melbourne, Australia), y su equipo afirman en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society que esta energ¨ªa oscura es real, a partir de un muestreo de 200.000 galaxias (que abarcan un universo de 8.000 millones de a?os luz) y la velocidad con la que se alejan de nosotros. "Cuanto m¨¢s lejos est¨¦n, m¨¢s r¨¢pido lo hacen", asegura Blake por correo electr¨®nico. "Si una galaxia que se encuentra a 100 millones de a?os luz de nosotros se aleja a 2.000 kil¨®metros por segundo, otra galaxia a 200 millones de a?os luz lo har¨¢ a 4.000 kil¨®metros por segundo".

El muestreo, llamado WiggleZ, trae a colaci¨®n el famoso error de Albert Einstein, tras dibujar magistralmente la teor¨ªa de la relatividad general (por la que la gravedad no es una fuerza, sino una deformaci¨®n en el tejido del espacio-tiempo, como la que produce una bola de plomo en una s¨¢bana de goma). De las ecuaciones de Einstein se deduc¨ªa que el universo se expand¨ªa o se contra¨ªa. "Einstein crey¨® que el universo era est¨¢tico, y por eso se invent¨® un t¨¦rmino antigravedad, la constante cosmol¨®gica, para contrarrestar la gravedad. Diez a?os despu¨¦s, en 1930, las observaciones pusieron de manifiesto que el universo se expand¨ªa, y Einstein abandon¨® su constante cosmol¨®gica describi¨¦ndola como el mayor error de su vida. No pod¨ªa pensar que las observaciones, 70 a?os m¨¢s tarde, obligar¨ªan a recrear el concepto de "antigravedad". La energ¨ªa oscura es un absoluto misterio. "No sabemos cu¨¢l es su naturaleza f¨ªsica, aunque nuestro trabajo sugiere que se trata de algo homog¨¦neo, distribuido por todo el espacio", admite Blake.

3 Sorpresa en Saturno

Los expertos esperaban una gran tormenta en Saturno para 2020. El fen¨®meno se present¨® mucho antes, y comenz¨® a gestarse a finales del a?o pasado. El astrof¨ªsico espa?ol Agust¨ªn S¨¢nchez-Lavega, del grupo de ciencias planetarias de la Universidad del Pa¨ªs Vasco, describe las ins¨®litas caracter¨ªsticas de la descomunal tormenta, cuyo v¨®rtice alcanza los 8.000 kil¨®metros. "En estos momentos es uno de los fen¨®menos m¨¢s espectaculares que se puedan observar en el sistema solar. Y es raro. Se da una vez cada a?o de Saturno, lo que equivale a 30 a?os terrestres". Cuando aqu¨ª en la Tierra lo normal es que una tormenta pueda durar horas, o un par de d¨ªas a lo sumo, en Saturno se mantiene durante meses, hasta "incluso dar la vuelta al planeta".

Las inc¨®gnitas se acumulan. ?C¨®mo es posible que una tormenta as¨ª dure tanto tiempo en un planeta helado, que est¨¢ a 1.500 millones de kil¨®metros de la Tierra? ?De d¨®nde extrae el calor? S¨¢nchez-Lavega y su equipo publicaron recientemente en la revista Science un meticuloso trabajo sobre el fen¨®meno. La tormenta provoca cambios qu¨ªmicos en la atm¨®sfera; las nubes blanquecinas est¨¢n formadas por cristales de amoniaco. Probablemente, argumenta este experto, la tormenta obtiene su energ¨ªa de las nubes de vapor que se encuentran bajo la espesa neblina que cubre el planeta. Es posible que el vapor de agua act¨²e como el combustible que alimenta a este hurac¨¢n.

Saturno es un planeta gigante que tiene diez veces el tama?o de la Tierra y representa un fabuloso laboratorio para desentra?ar los mecanismos de fen¨®menos tan extraordinarios, con vientos de hasta 1.800 kil¨®metros por hora, lo que permite entender nuestra propia atm¨®sfera. Adem¨¢s, Saturno es una bola de gas. "Si un astronauta viajara a trav¨¦s suyo, se encontrar¨ªa en medio de un oc¨¦ano gaseoso en el que resultar¨ªa cada vez m¨¢s dif¨ªcil distinguir el gas del l¨ªquido", con un n¨²cleo de hidr¨®geno en estado met¨¢lico de aspecto como el mercurio, pero a una presi¨®n un mill¨®n de veces la de la superficie terrestre, explica S¨¢nchez-Lavega. La tormenta fue detectada por la sonda Cassini, de la NASA, y el telescopio VLT, en Chile.

4 El coraz¨®n caliente de la V¨ªa L¨¢ctea

Nuestro viaje por el universo sigue en casa, en la V¨ªa L¨¢ctea. El ojo del telescopio espacial Spitzer, de la NASA, est¨¢ preparado para ver el infrarrojo. Y en esta ocasi¨®n ha enfocado al coraz¨®n de nuestra propia galaxia, a 26.000 a?os luz de la Tierra, seg¨²n detalla la agencia espacial en la web del Spitzer. Un tratamiento por ordenador y un c¨®digo de colores descubre lo invisible. El centro gal¨¢ctico produce tanta luz por la acumulaci¨®n de estrellas que resulta imposible discernir los detalles, y lo ¨²nico que podemos ver es un borr¨®n luminoso y nubes de polvo estelar. Sin embargo, la radiaci¨®n infrarroja atraviesa sin problemas estos obst¨¢culos y llega hasta nosotros. Las estrellas m¨¢s j¨®venes y centrales despiden un halo azul. As¨ª, las nubes moleculares ricas en compuestos hidrocarbonados, que giran alrededor del centro gal¨¢ctico, despiden un fulgor verdoso gracias al pincel inform¨¢tico. Las nubes de polvo calientes dejan un fulgor dorado. La imagen del centro gal¨¢ctico tiene 2.400 a?os luz de anchura y 1.360 de altura. El Spitzer desvela la variada qu¨ªmica de un universo donde en su mayor¨ªa solo hay vac¨ªo.

5 El mayor mapa del cosmos en 3-D

Los expertos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) vienen creando asombrosos mapas tridimensionales del universo que incluyen 930.000 galaxias y 120.000 cu¨¢sares. El equipo de observaci¨®n SDSS-III desvela el ¨²ltimo y m¨¢s completo, un cuadro abstracto multicolor. "Hasta ahora, los mapas de distribuci¨®n conten¨ªan galaxias que estaban a unos 8.000 millones de a?os de nosotros", afirma Andreu Font, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio en Barcelona, que ha participado en la elaboraci¨®n del mapa. "Para observar objetos m¨¢s lejanos no sirven las galaxias, por lo que incluimos los cu¨¢sares". Estos extraordinarios objetos podr¨ªan ser galaxias en formaci¨®n en cuyo centro rugen agujeros negros, por lo que el mapa se enriquece y envejece en el tiempo hasta los 11.000 millones de a?os. Teniendo en cuenta que el universo conocido ha cumplido casi 14.000 millones de a?os, ser¨ªa como contemplarlo cuando ten¨ªa una cuarta parte de su edad actual.

El mapa ha desvelado algunos misterios. El hidr¨®geno que hay entre estos lejan¨ªsimos objetos y nosotros absorbe en parte su luz, lo que da una idea de la distribuci¨®n de la materia (en rojo, las m¨¢s densas; en azul, las de menor densidad). "Nos ha sorprendido encontrar lo vac¨ªo que est¨¢ el universo", dice Font. El universo adem¨¢s es finito, pero no tiene bordes. ?C¨®mo es posible? "Imagine una hormiga que viviese sobre un globo enorme. Le costar¨ªa mucho decir si el globo es infinito o no, o saber si vive en un globo gigantesco o en un plano". De la misma manera, uno puede imaginarse el Big Bang como un globo que de repente se hincha. "Cualquier hormiga que est¨¦ en el globo ver¨¢ que sus vecinas se alejan a gran velocidad, pero si vives sobre la superficie del globo, no ver¨¢s ning¨²n punto que sea especial a los dem¨¢s". El espectr¨®grafo BOSS instalado en el telescopio de 2,5 metros que estos expertos manejan en el Observatorio Apache Point en Nuevo M¨¦xico recogi¨® la luz f¨®sil de estos cu¨¢sares.

6 Devorador de galaxias

Por definici¨®n, casi nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz. ?C¨®mo fotografiarlo? El poder combinado de nueve radiotelescopios ofrece una impresionante imagen de chorros de energ¨ªa en el centro de la galaxia Centauro A, donde puede haber un agujero negro cuya masa es 55 millones la de nuestro Sol. Este sumidero gal¨¢ctico est¨¢ trag¨¢ndose literalmente inconcebibles r¨ªos de materia estelar, la cual se acelera hasta tal punto en su ca¨ªda que emite radiaci¨®n en forma de chorros de part¨ªculas despedidas a una velocidad que es un tercio la de la luz. "Los chorros de part¨ªculas surgen cuando la materia va cayendo hacia el agujero negro, pero a¨²n desconocemos los detalles de c¨®mo se forman y mantienen", ha indicado la astrof¨ªsica Cornelia Mueller, de la Universidad de Erlangen-Nuremberg (Alemania), autora principal del trabajo recogido en junio en Astronomy and Astrophysics.

Es posible que cada galaxia conocida tenga su agujero negro (que, en esencia, se traga el gas de sus estrellas). En este caso, los cient¨ªficos estar¨ªan contemplando uno de los fen¨®menos m¨¢s extraordinariamente violentos del universo. La regi¨®n que recoge la imagen mide unos 4,2 a?os luz (un a?o luz equivale aproximadamente a 9,4 billones de kil¨®metros). Dimensiones colosales que desbordan nuestra imaginaci¨®n. Los dos chorros verticales de la imagen podr¨ªan alcanzar una longitud de un mill¨®n de a?os luz.

7 Muerte gloriosa de un vampiro estelar

Terminamos con esta asombrosa imagen, del observatorio Chandra de la NASA; un retrato imposible de una supernova, una estrella que estall¨® en 1572 y fue observada por el astr¨®nomo dan¨¦s Tycho Brahe. Su aspecto casi recuerda el de un ¨®vulo humano. Se encuentra a 13.000 a?os luz de la Tierra. "La imagen, creada por ordenador, combina el aspecto que tendr¨ªa el remanente de la supernova si pudi¨¦ramos ver desde el infrarrojo los rayos X, pasando por el visible", explica el astrof¨ªsico espa?ol Antonio Ferriz Mas, de la Universidad de Vigo. "Como solo la radiaci¨®n electromagn¨¦tica correspondiente al visible es detectable por el ojo humano, jam¨¢s podr¨ªamos ver as¨ª la imagen, incluso observ¨¢ndola con ayuda del m¨¢s potente telescopio. A los rayos X y al infrarrojo se les ha asignado un c¨®digo de colores para que podamos contemplar una imagen tan original como bella, como si dispusi¨¦ramos de los ojos de Superman". Los tonos marrones y verdosos son turbulencias de la explosi¨®n, fen¨®menos hidrodin¨¢micos como los que hacen que el humo de un cigarrillo se eleve y se vuelva turbulento. Probablemente, el origen de la supernova se debe a que estaba constituida por un sistema estelar binario, en el que una enana blanca, a punto de morir, empieza a vampirizar la masa de su compa?era, una gigante roja. Y revive. "La enana blanca, que casi estaba dada por muerta, empieza a aumentar su masa", explica Ferriz. En este proceso de engorde estelar, puede llegar a colapsarse por su propio peso. Al comprimirse m¨¢s y m¨¢s, termina por estallar, despidiendo una cantidad incre¨ªble de energ¨ªa.