Cuando miramos el cielo, en realidad miramos al pasado. La luz de una estrella puede haber viajado millones de años antes de llegar hasta nosotros. Ese brillo lejano no solo ilumina la noche: es un mensaje que los científicos saben leer. A través de la luz, la astrofísica descifra la composición, la temperatura y la distancia de los cuerpos celestes. No necesitamos viajar a un planeta para saber de qué está hecho: basta con analizar su luz y cómo se dispersa en distintas longitudes de onda.
Los telescopios, desde los instalados en desiertos como el de Atacama hasta los que orbitan la Tierra, son los grandes ojos del conocimiento humano. Estos instrumentos captan señales invisibles para el ojo humano —como ondas infrarrojas o rayos X— que revelan fenómenos ocultos, como agujeros negros o estrellas recién nacidas. Cada tipo de radiación cuenta una historia distinta sobre el universo.
Gracias a estas observaciones, la astrofísica moderna no solo mira, sino que escucha el universo. Las ondas gravitacionales, detectadas por primera vez en 2015, confirmaron una predicción de Einstein y abrieron una nueva forma de “ver” el cosmos. Hoy, los científicos pueden detectar colisiones de agujeros negros o explosiones estelares sin necesidad de luz visible. Por primera vez, la humanidad puede estudiar el universo en todos sus lenguajes.
El origen: un universo que empezó en un instante
Hace unos 13.800 millones de años, toda la materia y la energía del cosmos estaban concentradas en un punto diminuto. Luego, una expansión repentina —el Big Bang— dio inicio a todo lo que conocemos. Este no fue una explosión en el espacio, sino la expansión del propio espacio. Desde entonces, el universo no ha dejado de crecer. Esa expansión continúa, y los astrónomos la miden observando cómo las galaxias se alejan unas de otras.
La radiación cósmica de fondo, detectada en los años 60, es una de las pruebas más claras de ese origen. Se trata de un débil resplandor que llena todo el cielo, una especie de eco del nacimiento del universo. Estudiarla permite saber cómo se distribuyó la materia en los primeros instantes y cómo eso dio forma a las galaxias que hoy vemos.
Con el paso del tiempo, la materia se fue agrupando por efecto de la gravedad, formando las primeras estrellas y galaxias. Dentro de esas estrellas se forjaron los elementos químicos que hoy componen todo lo que existe, incluidos nosotros. De alguna manera, cada átomo en nuestro cuerpo proviene del interior de una estrella lejana.
La gravedad y el tejido del espacio-tiemp
Durante siglos, la gravedad fue vista como una fuerza que atraía los objetos. Pero a comienzos del siglo XX, Einstein cambió esa visión con su teoría de la relatividad general. Propuso que la gravedad no era una fuerza en sí, sino una curvatura del espacio y el tiempo causada por la masa. En pocas palabras, la materia le dice al espacio cómo curvarse, y el espacio le dice a la materia cómo moverse.
Esta teoría explica por qué los planetas giran alrededor del Sol y cómo la luz se desvía cerca de objetos muy masivos. Sin ella, no podríamos entender fenómenos como los agujeros negros, regiones donde la gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar. Además, la relatividad permite explicar el comportamiento del universo a gran escala, mientras que la mecánica cuántica describe lo que ocurre en el mundo subatómico. Pero unir ambas teorías en una sola sigue siendo uno de los mayores desafíos científicos. La astrofísica está en el punto de encuentro entre lo infinitamente grande y lo infinitamente pequeño.
Lo que aún no entendemos: materia oscura, energía oscura y el futuro del cosmos
A pesar de los avances, la mayor parte del universo sigue siendo un misterio. Según los estudios más recientes, solo el 5 % del cosmos está formado por materia visible: estrellas, planetas, gas, polvo. El resto está compuesto por materia oscura y energía oscura, dos conceptos que los científicos conocen por sus efectos, pero no por su naturaleza. Lo que vemos es apenas una mínima parte del universo real.
La materia oscura actúa como un pegamento invisible que mantiene unidas las galaxias. Sabemos que está ahí porque su gravedad afecta el movimiento de las estrellas. La energía oscura, en cambio, parece impulsar la expansión acelerada del universo. Ambos componentes desafían las leyes físicas conocidas y podrían obligar a reescribir parte de la cosmología.
El futuro del cosmos sigue siendo incierto. Algunos modelos predicen que seguirá expandiéndose para siempre; otros sugieren que podría detenerse y colapsar en un “Big Crunch”.
Lo cierto es que la astrofísica continúa buscando respuestas con nuevos telescopios, como el James Webb, que observa los primeros instantes del universo con una precisión inédita. Cada descubrimiento es una ventana más hacia el origen y el destino de todo lo que existe.
El universo explicado, Muy Interesante edición coleccionista 66
Hay viajes que empiezan mirando al cielo y terminan en los confines de la imaginación. La astrofísica es uno de ellos: una aventura intelectual que, a golpe de telescopio, ecuaciones y observación paciente, ha conseguido que comprendamos de dónde venimos y hacia dónde vamos. Guiados por el astrofísico Miguel Ángel Sabadell, te proponemos emprender un recorrido tan completo como apasionante por los grandes enigmas del cosmos. El viaje comienza en nuestro barrio cósmico: el sistema solar, su origen, los enigmas de Marte, la incógnita de un posible noveno planeta y el sobrecogedor recordatorio de que el fin del mundo llegará, dentro de 7000 millones de años, cuando el Sol agote su combustible y nuestra Tierra sea devorada o abrasada por su furia final. Desde nuestro rincón del universo asistimos al ciclo de la vida y la muerte de las estrellas, fábricas de elementos y protagonistas de las más deslumbrantes metamorfosis. Sus últimos latidos se convierten en explosiones cósmicas que iluminan galaxias enteras o en abismos insondables como los agujeros negros, esas regiones donde el espacio y el tiempo se rinden a la gravedad.
No nos detenemos. Exploramos las galaxias lejanas con sus brazos espirales, fusiones y colisiones. Algunas se revelan como galaxias activas y cuásares, faros que nos hablan del universo joven. Más allá aparecen cúmulos, supercúmulos y murallas, megaestructuras que desafían las teorías. Y seguimos, desde el Big Bang que dio origen al espacio y al tiempo hasta el misterio de qué hubo antes, pasando por la revelación del universo oscuro, esas anomalías que desconciertan y el papel central de la cosmología moderna. ¡Adelante! Miremos más allá de lo evidente, maravillémonos con la belleza de lo que conocemos y aceptemos con humildad lo que todavía se nos escapa. Lo que veremos no es solo el cosmos, es nuestra propia historia escrita en las estrellas.
Misterios del sistema solar
En 2006 la comunidad astronómica internacional echó a Plutón del exclusivo grupo de los planetas del sistema solar dejándolo en tan solo ocho miembros. Ahora, una década más tarde, dos astrónomos del conocido Instituto Tecnológico de California (CalTech), Konstantin Batygin y Michael Brown, han publicado en la revista Astronomical Journal que tienen indicios para pensar en la existencia de un noveno planeta situado más allá del cinturón de Kuiper, una región situada detrás la órbita de Neptuno y del que Plutón es un miembro destacado. Poblada de planetas enanos, asteroides y otros cuerpos rocosos, la densidad de objetos es 200 veces la del cinturón de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter.
Todo comenzó en 2014, cuando un antiguo estudiante de Brown, Chadwick Trujillo, y su colega Scott Sheppard publicaron un artículo en el que llamaban la atención sobre la manera peculiar en que se movían 13 de los objetos más distantes de este cinturón. Todos ellos tenían cierta característica orbital muy parecida y sugerían que una forma de explicarlo era suponiendo que había un planeta aún no detectado por los alrededores. Brown no se la creyó mucho, pero le pareció lo suficientemente intrigante como para dedicarle cierto tiempo de investigación. Él es un astrónomo observacional y este trabajo necesitaba de las habilidades de un teórico, así que pidió ayuda a Batygin, un experto en dinámica del sistema solar. Tras año y medio de cálculos encontraron que seis de los objetos más distantes del conjunto original de Trujillo y Sheppard seguían órbitas elípticas que apuntaban en la misma dirección en el espacio. Las órbitas eran tan parecidas que la probabilidad de que hubiese ocurrido por casualidad era de 0,007 %. «Es como si tuviéramos seis manillas en un reloj, cada una moviéndose a un ritmo distinto y cuando se te ocurre mirar todas están en el mismo lugar», comentó Brown.
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Contenido
- Ciudadanos del cosmos
- Las armas de la astrofísica: la luz
- Las armas de la astrofísica: las ondas de radio
- Misterios del sistema solar
- El nacimiento del sistema solar
- Astronomía subterránea
- El diagrama más importante (o casi) de la astrofísica
- Un universo de anomalías
- Explosiones cósmicas
- Agujeros negros, en el límite del espacio-tiempo
- El sonido del cosmos
- La vía láctea, nuestra ciudad cósmica
- Galaxias, universos-islas
- de las galaxias activas a los cuásares
- Cúmulos, supercúmulos y murallas
- La gran revolución cósmológica
- Universo oscuro
- Big bang, así surgió todo
- ¿qué hubo antes del big bang?
- El final de las estrellas
- Año 7 000 000 000 d. C., el fin del mundo
- 3 grandes interrogantes sobre el universo
- Bibliografía
Cortesía de Muy Interesante
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