A medida que los ingenieros y técnicos trabajan diligentemente para diagnosticar y desarrollar una solución (en el mejor de los casos) o solucionar (en el peor) los problemas recientes del giroscopio en el telescopio espacial Hubble, nos da un momento para registrarnos y reflexionar sobre algunas de sus mayores hazañas de Ciencias. No se preocupe, ese gran observatorio en el cielo no irá a ninguna parte en el corto plazo (tanto como nos gustaría una actualización o reemplazo), por lo que podemos esperar con confianza muchos años más de grandeza astronómica. Pero el Hubble ha estado funcionando durante casi tres décadas; ¿Qué ha contribuido a la suma total del conocimiento humano del universo?
La respuesta: mucho. Y hoy voy a tocar solo uno de los aspectos más destacados.
Medir distancias lejanas a cosas lejanas en el espacio no es tarea fácil. Resulta que decir algo conciso como "la galaxia de Andrómeda está a unos 2.5 millones de años luz de distancia" es realmente muy difícil de resolver en la parte de atrás. Las mediciones astronómicas modernas se basan en un conjunto de técnicas superpuestas y entrelazadas que funcionan constantemente hacia afuera a distancias cada vez mayores desde la luna hasta el borde del Universo observable.
Una de las anclas clave en esta llamada "escala de distancia cósmica" (porque es como una escala de distancias al cosmos) es un extraño objeto astronómico conocido como variables cefeidas. Llamadas así por la constelación real donde fueron descubiertas por primera vez, estas estrellas tienen una propiedad muy peculiar y muy útil: pulsan.
En el transcurso de unos días, estas estrellas se volverán cada vez más brillantes y tenues, recorriendo un ciclo en un patrón regular, repetible y confiable. Y a principios de 1900, un astrónomo maravillosamente dotado con el nombre de Henrietta Swan Leavitt descubrió que estas variables Cefeidas no son solo aburridamente variables, sino que son interesantemente variables. Existe una relación muy curiosa entre la rapidez con que estas estrellas se vuelven más brillantes / tenues y cuán intrínsecamente brillantes son (en la jerga astronómica esto se conoce como el luminosidad).
Y si sabes lo brillante que es algo, puedes calcular la distancia. Piénsalo un poco conmigo para darte cuenta de lo increíble que es eso. Sal esta noche y mira una estrella al azar. ¿Qué tan lejos está? Adivina al azar. Busca una estrella más brillante. ¿Esa estrella más brillante es más brillante porque está más cerca? ¿O es más brillante porque ... es solo, ya sabes, más brillante? Es un rompecabezas difícil que preocupaba incluso a titanes de pensamiento como Newton.
Pero si supieras la luminosidad (el brillo real) de esas estrellas, entonces podrías saber con certeza cuál estaba más lejos y cuál estaba más cerca. Para cada estrella puedes comparar su cierto brillo al brillo que mides en el cielo, haz un poco más de trigonometría de la escuela secundaria, y sabrías la distancia a esos habitantes estelares.
Esto es difícil de hacer con cualquier estrella vieja, porque es difícil saber su verdadero brillo. Pero afortunadamente, las cefeidas no son una estrella cualquiera. Debido a que puede medir su variación, y esa variación está directamente conectada a su luminosidad, puede precisar sus distancias con facilidad (relativa).
Fue con las Cefeidas que Edwin Hubble descubrió por primera vez que la galaxia de Andrómeda es a) su propia galaxia, yb) muy lejos, abriendo nuestro primer gran salto en la escena cosmológica más amplia. Y ahora sabes por qué Hubble (el telescopio espacial) lleva el nombre de Hubble (la persona). Pero las cefeidas solo pueden llevarnos tan lejos. Todavía tiene que observar una estrella individual y tener un telescopio lo suficientemente sensible como para registrar la variación en el tiempo. Esto no es tarea fácil, y se vuelve mucho, mucho más difícil cuanto más te alejas.
Para llegar a las distancias cosmológicas verdaderamente vastas que conocemos y amamos hoy, cambiamos a otras técnicas. Pero estas técnicas (por ejemplo, observar ciertos tipos de supernovas) no son buenas en las cercanías, por lo que las Cefeidas proporcionan el punto de anclaje crucial para alcanzar las ... bueno, las estrellas.
Y aquí es donde el Hubble entregó a lo grande. El Hubble es un gran telescopio, lo que significa que puede ver cefeidas muy lejanas. Y está en el espacio, por lo que no tiene que preocuparse porque la molesta atmósfera estropee sus medidas. Con esas ventajas y otros avances, los astrónomos podemos precisar las distancias a tres docenas de galaxias hasta 65 millones de años luz, con múltiples mediciones de Cefeidas por galaxia para encerrarlas realmente.
Este único resultado consolidó nuestra comprensión de las distancias cósmicas, ayudándonos a aprender más sobre todo, desde la historia de nuestro cosmos hasta la naturaleza de la energía oscura. Y fue solo una pequeña porción de lo que se logró con el Hubble.
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