La estrella más importante del universo para los humanos es nuestro Sol. La segunda estrella en importancia se encuentra dentro de la galaxia de Andrómeda. No vayas a buscarla: la estrella titilante está a 2,2 millones de años luz de distancia y es 1/100.000 del brillo de la estrella más débil visible para el ojo humano.

Sin embargo, hace un siglo, el descubrimiento de Edwin Hubble, entonces astrónomo del Observatorio Carnegie, abrió los ojos de la humanidad a cuán grande es realmente el universo, revelando que nuestra galaxia, la Vía Láctea, es solo una de los cientos de miles de millones de galaxias que hay en el universo. Hay uno. En la era venidera, los humanos comenzaron como una especie curiosa que podía reflexionar científicamente sobre nuestra propia creación a través del mensaje. Carnegie Astronomy Science y la NASA celebran este centenario en la 245ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Washington, DC.

La estrella aparentemente inhóspita, simplemente llamada V1, abrió una Caja de Pandora de misterios sobre el tiempo y el espacio que continúan desafiando a los astrónomos hoy en día. Utilizando el telescopio más grande del mundo en ese momento, el Telescopio Hooker de 100 pulgadas financiado por Carnegie en el Observatorio Monte Wilson en California, Hubble descubrió la estrella Damore en 1923. Marcadores de hitos para objetos celestes distantes. No existen cintas métricas en el espacio, pero a principios del siglo XX Henrietta Swan Levitt había descubierto que el período de pulsación de las variables cefeidas estaba directamente relacionado con su luminosidad.

Muchos astrónomos han creído durante mucho tiempo que el borde de la Vía Láctea marca el borde de todo el universo. Pero Hubble determinó que V1, ubicada dentro de la “nebulosa” de Andrómeda, está a una distancia mayor que cualquier cosa en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Esto llevó a Hubble a la asombrosa conclusión de que el universo se extiende mucho más allá de nuestra propia galaxia.

De hecho, Hubble sospechaba que existía un universo grande, pero aquí estaba la prueba en el pudín. Quedó tan asombrado que escribió un signo de exclamación en una placa fotográfica de Andrómeda que identificaba la estrella variable.

Como resultado, la ciencia de la cosmología explotó casi de la noche a la mañana. El contemporáneo de Hubble, el eminente astrónomo de Harvard Harlow Shapley, quedó devastado cuando Hubble le informó del descubrimiento. “Esta es la carta que destruyó mi universo”, se lamentó ante su colega astrónoma Cecilia Payne-Gaposkin, que estaba en su oficina cuando abrió el mensaje del Hubble.

Apenas tres años antes, Shapley había presentado su interpretación observacional de un universo muy pequeño en un debate nocturno en el Museo Smithsonian de Historia Natural de Washington. Sostuvo que la Vía Láctea es tan grande que debe abarcar todo el universo. Shapley insistió en que las “nebulosas espirales” misteriosamente débiles, como Andrómeda, eran estrellas que se estaban formando en la periferia de nuestra Vía Láctea y eran innecesarias.

Poco podría haber imaginado Hubble que 70 años después, un extraordinario telescopio que lleva su nombre, a cientos de kilómetros sobre la Tierra, continuaría su legado. El espectacular telescopio convirtió al “Hubble” en una palabra familiar, sinónimo de astronomía asombrosa.

Hoy, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA amplía las fronteras del conocimiento 10 veces más que Edwin Hubble. Los telescopios espaciales han revelado un universo fascinante lleno de estrellas activas, galaxias en colisión y agujeros negros desbocados en medio de los fuegos artificiales celestiales de las interacciones entre materia y energía.

Edwin Hubble fue el primer astrónomo en dar los primeros pasos que eventualmente conducirían al Telescopio Espacial Hubble, que revelaría un mar aparentemente infinito de galaxias. Supuso que, a pesar de su abundancia, las galaxias sólo tienen unas pocas formas distintas: espirales en forma de molinete, elípticas con forma de pelota de fútbol y extrañas galaxias irregulares. Pensó que estas podrían ser pistas sobre la evolución de la galaxia, pero la respuesta tuvo que esperar hasta el legendario Campo Profundo Hubble del Telescopio Espacial Hubble en 1994.

El resultado más influyente del análisis de Edwin Hubble fue que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido parece alejarse de la Tierra. El universo parecía expandirse como un globo. Se basó en la vinculación de Hubble de las distancias de las galaxias con el enrojecimiento de la luz (el corrimiento al rojo), que aumentó proporcionalmente el desvanecimiento de la galaxia.

Los datos del corrimiento al rojo fueron recopilados por primera vez por el astrónomo Vestu Sulphur del Observatorio Lowell, quien estudió espectroscópicamente la “Nebulosa de la Espiral” una década antes que Hubble. Slifer no sabía que eran extragalácticos, pero el Hubble hizo la conexión. Sulphur interpretó por primera vez sus datos de corrimiento al rojo como un ejemplo del efecto Doppler. Este fenómeno es causado por la dispersión de la luz a longitudes de onda rojas más largas si una fuente se aleja de nosotros. Para Sulphur fue interesante que todas las nebulosas espirales parecen alejarse de la Tierra.

Dos años antes de que Hubble publicara sus resultados, el físico belga y sacerdote jesuita Georges Lemaitre analizó las observaciones de Hubble y Sulphur y fue el primero en concluir sobre un universo en expansión. Esta relación entre las distancias de las galaxias y los desplazamientos al rojo se conoce hoy como Ley de Limitación de Hubble.

Como el universo parecía expandirse uniformemente, Lemaître se dio cuenta además de que el ritmo de expansión podía reproducirse en el tiempo (como rebobinar una película) hasta que el universo fuera inimaginablemente pequeño, caliente y denso. No fue hasta 1949 que se puso de moda el término “Big Bang”.

Esto fue un alivio para Albert Einstein, contemporáneo de Edwin Hubble, quien dedujo que el universo no podía permanecer quieto sin estallar bajo la presión de la gravedad. La tasa de expansión cósmica ahora se conoce como constante de Hubble.

Irónicamente, el propio Hubble nunca aceptó plenamente el universo fuera de control como una interpretación de los datos del corrimiento al rojo. Sospechaba que algún fenómeno desconocido de la física estaba dando la ilusión de que las galaxias se alejaban unas de otras. Tenían parcialmente razón en que la teoría de la relatividad especial de Einstein describía el corrimiento al rojo como un efecto de la dilatación del tiempo que es proporcional a la dilatación del espacio en expansión. Las galaxias parecen estar simplemente moviéndose en el universo. En cambio, el espacio se está expandiendo.

Después de décadas de mediciones precisas, el telescopio Hubble logró reducir con precisión la tasa de expansión, situando la edad del universo en 13.800 millones de años. Esto requirió que los astrónomos establecieran la primera ronda de la “Escalera de Distancias Cósmicas” necesaria para crear criterios para galaxias distantes. Son primas de V1, estrellas variables Cefeidas que el telescopio Hubble puede encontrar 100 veces más lejos de la Tierra que el primer descubrimiento de Edwin Hubble.

En 1998, la astrofísica comenzó de nuevo cuando el Telescopio Espacial Hubble y otros observatorios descubrieron que el universo se está expandiendo rápidamente a través de un fenómeno llamado “energía oscura”. Einstein jugó por primera vez con la idea de una forma repulsiva de gravedad en el espacio y la llamó constante cosmológica.

Aún más misteriosamente, la tasa de expansión actual parece diferir de lo que predecirían los modelos cosmológicos modernos del universo en evolución, lo que confunde aún más a los teóricos. Los astrónomos de hoy luchan con la idea de que cualquier cosa que esté acelerando el universo está cambiando con el tiempo. El Telescopio Espacial Romano de la NASA, con su capacidad para realizar grandes estudios cósmicos, permitió obtener nuevos conocimientos sobre el comportamiento de la materia y la energía oscuras. Es probable que Roman mida la constante de Hubble a través de supernovas con lentes.

Esta gran aventura de un siglo, que explora las profundidades de lo desconocido, comenzó con la imagen del Hubble de un gran punto de luz, la galaxia de Andrómeda, en el Observatorio Monte Wilson sobre Los Ángeles.

En resumen, Edwin Hubble es el hombre que borró el universo antiguo y descubrió un universo nuevo que reduciría la autoconciencia de la humanidad a una mera partícula en el universo.

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