Para mirar el Universo

Lo asombroso no es que el Universo sea tan grande,
sino que el ser humano lo haya medido.

“El jardín de Epicuro” Anatole France.

La primera vez que observé a través de un telescopio fue en la universidad cuando estaba haciendo mi servicio social en el Instituto de Astronomía de la UNAM. Una noche, después de una conferencia, subimos a la azotea para mirar Saturno a través del telescopio del Instituto. A pesar de la contaminación lumínica de la Ciudad de México, sí vi el planeta.  No sé qué había esperado, pero allí, al fondo, estaba una esfera amarillosa, rodeada de anillos. La imagen habría cabido en el espacio entre mi dedo pulgar e índice. Parecía más una calcomanía del planeta que el objeto espacial. Alguien me preguntó si podía ver la separación entre cada uno de los anillos y no supe qué responder porque no podía creer que lo estaba viendo, ni que a través de ese instrumento era capaz de mirar un planeta que lucía exactamente igual a los dibujos de los libros de física.

Ahora, abierta en la pantalla de mi computadora tengo una fotografía de Saturno tomada por el telescopio espacial Hubble. Ahí está la separación entre los anillos, el gas de distintos colores que conforma las capas del planeta, amarillo claro en el ecuador y luego otras franjas rojas, rosas, anaranjadas, incluso verdes. En una fotografía se ve una aurora, un círculo de luz azul brillante. Nunca había pensado que otros planetas podían tener auroras. En otras fotografías se ven sus satélites. Titán, diminuto junto a Saturno, es del tamaño de Mercurio y tiene su propia atmósfera. En una imagen, persigue su propia sombra.

Titán persiguiendo su sombra. Fotografía del Hubble.

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Hubble es el primer telescopio espacial. Orbita la Tierra desde el 24 de abril de 1990, cuando el transbordador espacial Discovery dejó la atmósfera de la Tierra atrás. Es del tamaño de un autobús escolar grande con 13.2 metros de longitud y 4.2 metros de diámetro. Pesa doce toneladas, que equivale al peso de dos elefantes africanos adultos, y se encuentra a 593 kilómetros sobre el nivel del mar. Su espejo principal tiene un diámetro de 2.4 metros. No tiene propulsores y para cambiar su ángulo gira sus ruedas en dirección contraria. Le toma el mismo tiempo girar sobre sí mismo que al minutero recorrer la cara del reloj, por lo que tarda 15 minutos en girar noventa grados. Orbita la Tierra a unos 28 000 km/h, lo que significa que le da una vuelta a nuestro planeta cada noventa y siete minutos. Durante los últimos treinta años ha recorrido más de 6 mil millones de kilómetros. Ha hecho más de 1.3 millones de observaciones y genera aproximadamente 10 terabytes de datos nuevos cada año.

Es nuestro ojo en el espacio. Nos ha permitido ver otras galaxias, los remanentes de explosiones de supernova y hacia el fondo del Universo.

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La primera persona en ver los anillos de Saturno fue Galileo Galilei. Aunque no fue el inventor del telescopio, mejoró varios de los diseños y se le reconocen las primeras observaciones del cosmos a través de un instrumento. Vio los cráteres de la Luna, descubrió manchas solares y siguió las fases de Venus. El siete de enero de 1610, observó cuatro de las lunas de Júpiter y sobre este hecho escribió en Sidereus Nuncius: “Cuando estaba viendo las constelaciones de los cielos a través de un telescopio, el planeta Júpiter se presentó ante mi vista y como quiera que yo me había preparado un instrumento excelente, observé una circunstancia que nunca antes había sido capaz de ver, a saber, tres pequeñas estrellas, pequeñas pero muy brillantes, estaban cerca del planeta; y aunque yo creí que pertenecían al conjunto de estrellas fijas, hicieron sin embargo que reflexionase, porque parecían estar situadas formando una línea recta perfecta, paralela a la eclíptica, y ser más brillantes que el resto de las estrellas, igual que ellas en magnitud […] por tanto concluí, y decidí sin dudarlo, que existen tres estrellas en los cielos que se mueven alrededor de Júpiter, como Venus y Mercurio lo hacen alrededor del Sol; lo que fue establecido de largo tan claro como la luz del día por otras numerosas observaciones posteriores. Estas observaciones también establecieron que no sólo existen tres, sino cuatro, cuerpos sidéreos erráticos que hacen sus revoluciones alrededor de Júpiter”. Las llamó Ío, Ganimedes, Europa y Calisto.

Así comenzó la observación espacial. Los telescopios se volvieron más y más grandes, capaces de mirar cada vez más detalles del cielo. El problema de todos ellos, que Galileo no encontró con su pequeño telescopio, era la atmósfera terrestre, que distorsionaba la luz de las estrellas. Por eso a principios del siglo XX, con el avance de los cohetes espaciales, los científicos comenzaron a pensar en la posibilidad de poner un telescopio fuera de la Tierra.

Aurora de Saturno. Fotografía del Hubble.

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En su poema Historia de la noche, Borges habla de la relación entre la humanidad y la noche. En sus últimos versos describe los ojos como “tenues instrumentos” que nos ayudan a observarla. Los telescopios como el Hubble son ahora esos ojos con los que observamos la noche, para tratar de disipar el vértigo que nos provoca. Un día después de su llegada al espacio, el 25 de abril, el Hubble trasmitió sus primeras imágenes. Para horror de los científicos, las primeras fotografías mostraban la imagen de las estrellas rodeadas por un halo blanco. Este halo era provocado por el espejo principal del Hubble, que había sido pulido de forma incorrecta. La diferencia era tan delgada como el ancho de un cabello humano, pero terrible, porque el espejo era una de las pocas piezas que no podía ser reemplazada. Las imágenes del telescopio no servían. Se preparó entonces una primera misión de servicio. En diciembre de 1993, el transbordador Endeavour llevó a dos astronautas y al instrumento COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement) al espacio para corregir la aberración esférica del espejo principal. Como los anteojos ayudan a los ojos con miopía, así el COSTAR le permitió al telescopio enfocar correctamente y ver el “tiempo cargado de eternidad” que es la noche.

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Descomposición de colores. Imagen de Hubblesite.

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Planetas, nebulosas, galaxias, cúmulos globulares. La mayoría de la gente ha visto alguna de las imágenes del Hubble sin saberlo. La famosa fotografía de los Pilares de la creación en la nebulosa del Águila o del cúmulo globular Omega Centauri, la nebulosa Ojo de gato o la galaxia del Sombrero. Todas las imágenes están a color, pero el Hubble sólo es capaz de tomar fotografías en escala de grises. Los colores llegan más tarde, con un tratamiento de filtros (verde, azul y rojo) que les permite a los científicos extraer información de la imagen.

El Hubble ha extraído del Universo más que imágenes. Ha ayudado a buscar planetas fuera del sistema solar, descubrir que los agujeros negros supermasivos son más frecuentes de lo que habíamos supuesto, observar la evolución del cinturón de asteroides, ver los satélites de planetas como Plutón, explorar el nacimiento y muerte de estrellas. Sobre todo, el Hubble ha sido capaz de mirar hacia el fondo de la galaxia, que significa no sólo ver lejos, sino ver hacia el pasado, hacia el inicio mismo del Universo, a 13 800 millones de años. En sus fotografías podemos ver estrellas a 13 200 millones de años de nosotros.

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“La historia de la astronomía es la historia de un horizonte que se aleja” dijo Edwin Hubble, un astrofísico estadounidense, que en 1929 demostró a través de un análisis de la luz de las galaxias que el universo crecía cada vez más y propuso una constante de expansión, pero su valor era impreciso. El telescopio que lleva su nombre les ha permitido a los astrofísicos refinar y hacer más exacta esta constante, lo que les ayudó a saber con más precisión la edad y tamaño del Universo. A través de las observaciones del telescopio espacial Hubble, se ha podido medir el efecto de la “energía oscura” sobre los objetos visibles y demostrar que el Universo no sólo se está expandiendo, sino que se está acelerando.

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En 1990 nadie esperaba que el Hubble continuara trabajando después de cumplir quince años, pero hoy cumple treinta. Sin embargo, su reemplazo, el telescopio espacial James Webb, se pondrá en órbita en algún momento del 2021. Podrá tomar fotografías con más definición y más alcance que el Hubble. Tal vez será capaz de ver las primeras galaxias, en el momento mismo de su formación. Mientras tanto el Hubble continuará dando vueltas alrededor de la Tierra hasta que no pueda trabajar más. Entonces, la NASA decidirá si lo empujará fuera de órbita para convertirlo en basura espacial o, por el contrario, lo hará caer hacia la Tierra y estrellarse en el océano Pacífico.

Hasta entonces, el Hubble continuará siendo nuestros ojos hacia el Universo.

Fotografía del Hubble.