La luz es la cosa más rápida que conocemos.
Es tan rápida
que medimos distancias enormes
por el tiempo que
tarda la luz en recorrerlas.
En un año, la luz viaja
casi a 9,5 billones de kilómetros,
una distancia que llamamos un año luz.
Para que te hagas una idea
de cuánto es esto,
a los astronautas del Apolo les tomo
4 días para llegar a la Luna,
que está solo a
un segundo luz de la Tierra.
En cambio, la estrella más cercana a
nuestro propio Sol es Próxima Centauri,
4,24 años luz de distancia.
Nuestra Vía Láctea es del orden de
100 000 años luz de diámetro.
La galaxia más cercana
a la nuestra, Andrómeda,
está de unos 2,5 millones
de años luz de distancia.
El espacio es asombrosamente inmenso.
Pero espera,
¿Cómo sabemos qué tan
lejos están las estrellas y galaxias?
Después de todo, cuando vemos al cielo,
tenemos una vista plana de 2 dimensiones.
Si señalas con los dedos una estrella,
no se puede saber qué tan lejana está,
así que ¿Cómo la calculan
los astrofísicos?
Para los objetos que están muy cerca,
podemos utilizar un concepto llamado
paralaje trigonométrico.
La idea es bastante simple.
Vamos a hacer un experimento.
Saca el pulgar y cierre el ojo izquierdo.
Ahora, abra tu ojo izquierdo
y cierre tu ojo derecho.
Verás cómo tu pulgar se ha movido,
mientras que los objetos más distantes
del fondo se han mantenido en su lugar.
El mismo concepto se aplica
cuando miramos a las estrellas,
pero las estrellas distantes están
muchísimo más lejos que tu brazo,
y la Tierra no es muy grande,
por lo que incluso si tienes
telescopios en todo el ecuador,
no verías un cambio en la posición.
Mejor, nos fijamos en el cambio en la
posición aparente durante 6 meses,
el punto medio de la órbita anual
de la Tierra alrededor del Sol
Al medir las posiciones relativas
de las estrellas en verano,
y luego otra vez en invierno,
es como mirar con el otro ojo.
Las estrellas cercanas parecen
moverse contra el fondo
de las estrellas y galaxias más distantes.
Pero esto solo funciona para los objetos
unos pocos miles de años luz de distancia.
Fuera de nuestra galaxia,
las distancias son tan grandes
que el paralaje es insignificante,
incluso para nuestros instrumentos
más sensibles.
Así que en este punto dependemos
de un método diferente
que utiliza indicadores
que llamamos candelas estándar.
Las candelas estándar son objetos
cuyo brillo intrínseco, o luminosidad,
conocemos muy bien.
Por ejemplo, si sabes qué
tan brillante es una bombilla,
y le pides a un amigo que sujete
la bombilla y se aleje,
sabes que la cantidad de luz
que recibes de tu amigo
disminuirá por la distancia al cuadrado.
Así, comparando la cantidad
de luz que recibes
con el brillo intrínseco de la bombilla,
puedes decir a qué
distancia está tu amigo.
En astronomía, nuestra bombilla
es un tipo especial de estrella
llamada variable Cefeida.
Estas estrellas son
internamente inestable,
como un globo constantemente
inflado y desinflado.
Y como la expansión y contracción
hace que su brillo varíe,
podemos calcular su luminosidad
midiendo el periodo de este ciclo,
con las estrellas más luminosas
que cambian más lentamente.
Al comparar la luz
que vemos de estas estrellas
con la luminosidad intrínseca
que calculamos de esta manera,
podemos decir lo lejos que están.
Desafortunadamente, esto todavía
no es el final de la historia.
Solo podemos ver estrellas individuales a
unos 40 millones de años luz de distancia,
después de lo cual se vuelven
muy borrosas para detectarlas.
Pero por suerte tenemos
otro tipo de candela estándar:
la famosa supernova de tipo 1a.
Las supernovas,
grandes explosiones estelares,
son una forma en que mueren las estrellas.
Estas explosiones son tan brillantes,
que opacan las galaxias donde se producen.
Así, aunque no podemos ver
estrellas individuales en una galaxia,
todavía podemos ver las supernovas
cuando se producen.
Y las supernovas tipo 1a
se utilizan como candelas estándar
porque las intrínsecamente brillantes
se desvanecen más lento que las débiles.
Por nuestra comprensión de esta relación
entre el brillo y
la velocidad de decaimiento,
podemos usar estas supernovas
para sondear distancias
de varios miles de millones de años luz.
Pero, en todo caso, ¿por qué es
importante ver objetos tan distantes?
Bueno, recuerda lo rápido
que viaja la luz.
Por ejemplo, la luz del Sol durará
8 minutos en llegar hasta nosotros,
lo que significa que la luz que vemos
es una imagen del Sol de hace 8 minutos.
Cuando vemos la Osa Mayor,
estamos viendo como era hace 80 años.
¿Y esas galaxias borrosas?
Están a millones de años luz de distancia.
Le ha tomado millones de años
a la luz llegar hasta nosotros.
Así que el universo mismo es en cierto
sentido una máquina del tiempo.
Cuanto más lejos podemos mirar,
más joven es el universo que sondeamos.
Los astrofísicos intentan
leer la historia del universo,
y entender cómo y de dónde venimos.
El universo está constantemente
enviando información en forma de luz.
Todo lo que nos queda
a nosotros es descodificarlo.