Cartografiando el Universo desde el desierto chileno

Por Dr. Antonio Montero

Jefe de Carrera de Licenciatura en Astrofísica USM Campus San Joaquín

El corrimiento al rojo (o redshift, en inglés) es la medida más utilizada por los astrónomos para representar la distancia a otras galaxias en el Universo. Digo representar, porque, en realidad, el redshift expresa el desplazamiento fraccional del espectro recibido de un objeto, respecto al espectro emitido por la propia fuente. Este desplazamiento se debe, en términos generales, a un fenómeno fascinante: la expansión del Universo. Si el sonido que recibimos del motor de un coche se hace más grave cuando este se aleja de nosotros, de manera similar la luz que recibimos de las galaxias se estira cuando estas se ven inevitablemente arrastradas por el crecimiento del espacio.

Se atribuye a Edwin Hubble, a finales de los años 20 del siglo pasado, ser el primero en percatarse de que este estiramiento es, al menos para galaxias relativamente cercanas, proporcional a la distancia a las mismas (si bien, esta conclusión fue la culminación del trabajo de otros muchos científicos, entre ellos George Lemaître). Más de 50 años después, en 1982, un grupo de astrónomos americanos liderados por Marc Davis y John Huchra utilizaría la medida del redshift para confeccionar, tras algo más de cinco años de trabajo, el primer mapa tridimensional del Universo.

El Center for Astrophysics Redshift Survey (CfA RS), que recibió el nombre del prestigioso instituto de astrofísica de la Universidad de Harvard, fue un hito para la astrofísica extragaláctica, que nos permitió entender mejor nuestro lugar en el Universo. En este mapa, las galaxias, en lugar de distribuirse de manera homogénea, se acumulan en grandes estructuras, formando una red cósmica de filamentos separados por grandes regiones aparentemente vacías. La primera visión tridimensional de la estructura a gran escala del Universo confirmó las teorías sobre la evolución de las fluctuaciones de densidad de, entre otros, Jim Peebles, quien recibiría el Premio Nobel de Física en 2019. La malla cósmica que reveló el CfA RS es la consecuencia del trabajo incesante de la gran escultora del Universo: la gravedad.

Desde entonces, los censos o surveys de galaxias han experimentado un crecimiento exponencial. El CfA RS, con unos pocos miles de galaxias, recuerda a los mapas antiguos. Los censos actuales recogen información de cientos de millones de galaxias, cartografiando de manera detallada los lugares más recónditos del Universo. Como mirar lejos es mirar atrás en el tiempo, estos mapas nos permiten estudiar la evolución de las galaxias, casi desde su origen. Además, su distribución espacial refleja (si bien de manera algo sesgada) los lugares donde se acumula una componente del Universo tan misteriosa como abundante: la materia oscura. Las galaxias son faros en un mar de materia invisible, y los mapas de galaxias nos permiten investigar su esquiva naturaleza.

El 2024 será un año fundamental para algunos de los surveys más ambiciosos de la historia. Entre ellos, cabe destacar Euclid, que ya escanea el cielo a lomos de un satélite recientemente puesto en órbita. De igual o mayor relevancia será el Observatorio Vera C. Rubin, que se prepara, desde su atalaya del Cerro Pachón (Chile), para cartografiar el Universo con una precisión hasta hace poco inimaginable. Si en la Edad Media eran los navegantes europeos los que buscaban delinear las tierras americanas, es ahora un telescopio situado en el desierto chileno el que está llamado a producir el mapa del Universo más detallado que la humanidad haya conocido.