El lado menos glamuroso pero necesario de la astronomía

Telescopios como el Hubble o el James Webb se llevan toda la fama, por las increíbles fotografías con las que nos regalan, pero hay otra constelación de satélite cuya función es mucho menos glamurosa pero más importante: te hablamos de los héroes de la astrometría, que han revolucionado la astronomía desde el relativo anonimato.

Algunos telescopios como el Hubble y el James Webb resultan especialmente famosos entre el público general. No es de extrañar, pues han generado o están generando alguna de las imágenes más espectaculares de las que jamás ha producido la ciencia. Sus observaciones nos permiten profundizar en nuestro estudio del universo, entender nuestros orígenes y el destino que le depara a nuestro planeta, nuestra estrella y nuestra galaxia. Sin embargo los grandes avances en astronomía y astrofísica no suelen llevar asociada una fotografía, sino que consisten en ingentes cantidades de datos que deben analizarse, a veces durante años, para entender la tendencia o fenómeno que esconden.

Descubrimientos tan importantes cómo la existencia de materia o energía oscura o la detección de los más de 5 000 exoplanetas conocidos actualmente se han llevado a cabo recopilando datos crudos, sin bonitas imágenes que lo acompañen. Para el caso de la materia oscura por ejemplo los primeros estudios que desvelaron su presencia en galaxias cercanas consistían en la medición de la velocidad de rotación de las estrellas de una galaxia alrededor del centro galáctico. Representando las velocidades obtenidas en función de la distancia al núcleo de la galaxia se observó que estas velocidades eran demasiado altas para las estrellas de la periferia. Esto no era factible con la distribución de masa que se suponía en la época y requería de la presencia de mucha más masa, que éramos incapaces de ver.

 

En el caso del descubrimiento de la energía oscura, las observaciones consistieron en medir la distancia y velocidad de explosiones de supernova lejanas, situadas a miles de millones de años luz de distancia. Estas observaciones mostraron que cuanto más alejadas estaban las explosiones observadas, más rápido parecían alejarse de la Tierra, sugiriendo que la expansión del universo se había acelerado con el tiempo. En el caso de los miles de exoplanetas descubiertos en las últimas décadas, apenas un diminuto porcentaje de ellos se ha descubierto observándolos directamente, distinguiendo el brillo del exoplaneta del de la estrella alrededor de la cual orbita. En la grandísima mayoría de los casos estos descubrimientos se llevan a cabo de forma indirecta. Por un lado, tenemos el método de tránsito, por el cual se observa cómo el brillo de la estrella disminuye momentáneamente y de forma periódica por el paso del planeta “por delante” de la estrella, visto desde la Tierra. Por otro lado también se puede estudiar el sutil bamboleo de una estrella producido por la minúscula atracción gravitatoria que el planeta ejerce sobre ella. Incluso cuando la observación es directa, las imágenes conseguidas no están llenas de colores y formas interesantes, como las imágenes más conocidas del Hubble y el James Webb, sino que muestran puntitos o regiones amorfas más o menos iluminadas.

Cada uno de estos descubrimientos se han llevado a cabo utilizando decenas de telescopios diferentes por parte de cientos de equipos de investigación de todo el mundo, pero también se diseñan telescopios expresamente para llevar a cabo estas observaciones más sistemáticas, pero igualmente necesarios. Un claro ejemplo son el telescopio Gaia, del que hablamos en detalle hace unos meses, o el telescopio Hipparcos. Este último telescopio, diseñado por la Agencia Espacial Europea y lanzado al espacio en 1989 tuvo ciertos problemas en las primeras fases de su misión, aunque finalmente pudo llegar a medir la distancia a aproximadamente un millón de las estrellas más cercanas al Sol. 

El instrumento principal de Hipparcos consistía en un espejo de 29 centímetros de diámetro que fue diseñado para determinar la posición de gran cantidad de estrellas de manera muy precisa. Midiendo la posición de estas estrellas en dos momentos diferentes de la órbita terrestre alrededor del Sol, pudo estimar el paralaje de estas estrellas con precisiones 10 veces mayores a las que se habían conseguido con telescopios desde tierra. Con sus medidas, este telescopio trajo muchos descubrimientos importantes, como por ejemplo que la estrella Gliese 710, que actualmente se sitúa a unos 60 años luz de distancia, llegará a acercarse a menos de un año luz dentro de un millón de años. Esto es lo más cerca que ha estado ninguna estrella del Sol en los últimos 10 millones de años. 

La reestimación de las distancias del millón de estrellas estudiado por Hipparcos permitió recalibrar otras escalas más distantes, como la que utiliza las estrellas variables conocidas como Cefeidas. Por tanto la increíble precisión de Hipparcos hizo que sus medidas se extendieran más allá de lo que podía medir directamente. Esta reestimación hizo por ejemplo que situáramos a la Gran Nube de Magallanes un 10 % más lejos que hasta entonces o que revisáramos la distancia a la galaxia Andrómeda en más de una tercera parte.

Hipparcos también midió la temperatura y brillo aparente de las estrellas que estudió, lo cual permitió revisar también la clasificación de estrellas del diagrama Hertzsprung-Russell, uno de los más importantes en astrofísica. Hipparcos resolvió además la paradoja por la cual algunas de las estrellas más longevas parecían tener vidas mayores que las del propio universo. 

La misión Hipparcos no fue glamurosa y no trajo consigo imágenes del universo ante las que maravillarnos. La información que recopiló, unos 1 000 Gb de datos, parece más una guía telefónica que recoge información sobre alrededor de un millón de astros. Tras esta misión vinieron otras, como FAME de la NASA o Gaia de la ESA, que han revolucionado nuestro conocimiento del universo cambiando la astronomía para siempre.

Referencias:

THE HIPPARCOS SPACE ASTROMETRY MISSION, ESA, 2022 https://www.cosmos.esa.int/web/hipparcos/home

Eric Chaisson, Stephen McMillan, 2017, Astronomy Today, Prentice Hall

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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