Para relajarse de vez en cuando, podría decirles a mis amigos lectores de República.com, nada mejor que relacionar las miserias, grandezas, alegrías y penalidades de la vida cotidiana con la inmensidad de la creación. Porque a veces nos olvidamos de que vivimos, igual que el título de esta sección -Universo Infinito- en medio del cosmos.
En ese sentido, hoy tenemos más información que nunca, pues el universo es objeto de contemplación e investigación permanentes, en su enorme amplitud, cuyos límites ya se conocen con cierta precisión. Comenzó a expandirse a partir del big bang, y está constituido por toda la materia y la energía desplegada desde ese momento hasta ahora. Pero una cosa es fijar el comienzo de la centrifugación de la materia (hace 13.700 millones de años) y otra bien diferente es la distancia desde la Tierra hasta el borde del universo, que se calcula en 46.500 millones de años luz.
Y de esa discrepancia viene la pregunta: si el Universo tiene 13.700 millones de años de existencia en el tiempo ¿cómo es posible que mida casi cuatro veces más en cuanto a espacio? ¿Puede éste ampliarse a un ritmo superior al de la velocidad de la luz? ¿Es que hay velocidades mayores? La respuesta a lo último, es negativa: la velocidad de la luz es la máxima posible que cabe conseguir. Lo que pasa es que el espacio puede ampliarse a un ritmo que no está limitado por la velocidad de la luz, desde el punto y hora en que dos galaxias se separen entre sí con mayor rapidez, creciendo la distancia entre ellas a una velocidad superior1.
En cualquier caso, al pasar de las grandes visiones cosmológicas a su materialización real en billones y billones de objetos siderales, puede decirse aquello de que lo mejor está por venir. En este caso, por los nuevos grandes observatorios astronómicos y astrofísicos, que están en proceso más o menos avanzados de funcionamiento, de construcción o de proyecto.
Los maravillosos observatorios Hubble y JWST
En la dirección que hemos apuntado, el cosmos se ha convertido en uno de los mejores escaparates para la mejor innovación tecnológica, siendo el telescopio Hubble, por el nombre del gran astrónomo, el mayor emblema de tal desarrollo. Como se ha revelado con el último descubrimiento del gran telescopio espacial, en 2012: «Creemos que la galaxia que acabamos de identificar es la más primitiva jamás descubierta», explica Dan Coe, astrofísico del Instituto científico, del telescopio espacial de Baltimore (Maryland, Estados Unidos), uno de los descubridores. Que según estudios en curso se originó hace 13.300 millones de años, cuando el universo tenía solamente 420 millones de años, y era de un tres por ciento de la magnitud que hoy se le conoce. De ahí que la nueva galaxia se considere una de las primeras; con tamaño muy inferior a la Vía Láctea, apenas el 0,5 por 100: 600 años luz de envergadura, frente a 150.000.
«Algunos meses antes ya encontramos una galaxia muy lejana y, a pesar de las limitaciones del Hubble, esperamos hallar alguna más dentro de las mismas latitudes antes de que se jubile al telescopio», añade Dan Coe. Refiriéndose así a lo que será el observatorio que vendrá a sustituir al Hubble, al que se ha dado el nombre del quien fue el primer administrador de la NASA: el James Webb Space Telescope (JWST, también conocido como Next Generation Space Telescope, NGST), que se lanzará al espacio en año 2018 y orbitará a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra 2.
La nueva ventana espacial del ALMA
Pero, los grandes observatorios se suceden unos a otros. Así el más reciente es el ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), que pasa por ser el proyecto astronómico más ambicioso en la historia de la Ciencia, inaugurado en marzo de 2013, tras décadas de trabajos de instituciones astronómicas de EEUU, Europa y Japón; con un presupuesto de algo más de 1.500 millones de dólares. Sus instalaciones principales se encuentran en pleno altiplano chileno, en medio del desierto de Atacama, el espacio más seco del mundo: en un lugar conocido con el nombre indígena de Chajnantor, a unos 30 kilómetros de la turística localidad de San Pedro de Atacama.
En Chajnantor, ubicado a algo más de 5.000 metros de altura, se han instalado los oídos y el cerebro de ALMA: las 66 antenas y el ordenador central, así como el correlacionador, más potente del mundo. Unos 20 kilómetros separan la base de operaciones de ALMA del parque astrofísico de Chajnantor, y yendo de un sitio al otro se ven pastar, a sus anchas, a los guanacos; y también a los asnos salvajes, sucesores de los traídos por los españoles cinco siglos atrás.
Tan elevado número de antenas tienen como resultado la configuración de un área gigantesca, que permite detectar señales extremadamente débiles, para así explorar el universo más lejano, al que antes no se podía llegar con ningún otro sistema. Y es que ALMA funciona según el principio de la interferometría, consistente en recolectar señales provenientes del cielo utilizando dos o más antenas combinadas, para analizar señales y obtener información sobre la fuente de la emisión, ya sea estrella, planeta, o galaxia. Combinando las ondas de radio capturadas por dos o más antenas, resulta posible obtener imágenes de altísima precisión, similares a las que se conseguirían con un telescopio gigante de 16 kilómetros de diámetro.
Los objetivos de ALMA estriban en observar todo el espectro visible que se creó justo por el big bang y detectar si hay vida extraterrestre en forma de moléculas. En ese sentido, ALMA complementará a los aceleradores de partículas del CERN y del Fermilab, en la tarea de conocer cómo nació el universo, y averiguar si la materia se formó en el orden que plantea la física teórica3.
El kilómetro cuadrado para entrar en las estrellas
Otro gran sistema de observatorio astrofísico es el SKA, o conjunto del kilómetro cuadrado), un proyecto en el que trabajan 70 instituciones de 20 países, que desde diciembre de 2011 tienen su sede en Manchester. Los países socios son siete: Reino Unido, Holanda, Italia, Sudáfrica, China, Australia y Nueva Zelanda.
Con el SKA será posible viajar en el tiempo, hasta solo 150 millones de años después del Big Bang, lo que permitirá, según los promotores del SKA, conocer mejor la expansión del universo en sus unos primeros tiempos; así como la naturaleza de la misteriosa energía oscura, y cómo se formaron los primeros agujeros negros y estrellas. Y podrá cartografiarse la distribución del hidrógeno, que en aquella época era la única materia de radiación. También se analizará el magnetismo cósmico y la naturaleza de la fuerza de la gravedad en relación con la teoría de la relatividad general de Einstein.
El gran telescopio SKA se considera el mayor proyecto de radioastronomía, pues tendrá algo más de 3.000 antenas de 15 metros, en dos continentes: Africa y Australia, y desarrollará nuevas tecnologías. Eso es lo que opina José Carlos Guirado, radioastrónomo y profesor de la Universidad de Valencia: pues además de descubrirse cómo trabaja el hidrógeno a nivel cósmico, también podría detectar señales de extraterrestres. En definitiva, el SKA se considera que será como el mayor ojo cósmico del mundo, cuando esté a pleno rendimiento en 2024. Será 50 veces mayor y se moverá 10.000 veces más rápido que cualquier telescopio hoy existente en el planeta, y su coste supera los 1.500 millones de euros; con un superordenador capaz de almacenar 1.500 petabytes de datos útiles al día.
Y así terminamos una primera referencia a estos temas, que si no interesantes para todos, resulta que nos van a ir dando una idea mucho más precisa de cómo se inició el gran universo en que vivimos.
Y como siempre, el autor de este artículo queda a disposición de sus lectores en castecien@bitmailer.net.
1Eduardo Punset, El universo sin fin, Planeta, Barcelona, 2011, pág. 31.2B.V. Conquero / E. Montalbán, “La primera galaxia del universo”, La Razón, 17.XI.2012. El JWST es una iniciativa de la NASA, que cuenta con la colaboración de la ESA, y la Agencia Espacial de Canadá. Su nombre corresponde a quien fue segundo administrador de la NASA que tuvo gran liderazgo en las misiones Apolo. El proyecto tiene un presupuesto (solo de EE.UU.) de 8.000 millones de dólares. Su espejo, de 6,5 metros de diámetro será cinco veces mayor que el de Hubble. Su órbita, alrededor de la Tierra, eliptica, tendrá como puntos de distancia entre 800.000 y 1,5 millones de kilómetros. En el proyecto participan a través de la NASA y la ESA, 17 países, entre ellos España.3Jorge Barreno, “ALMA: la mayor ventana al Universo”, El Mundo, 11.II.2013.
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