¿Cómo llegamos los astrónomos a caracterizar objetos que están a miles, millones, de años luz de nosotros? La Astrofísica es una Ciencia en cierta forma distinta al resto, dado que no podemos “hacer experimentos”. Los astrofísicos observamos, no experimentamos. Y hay que ser muy paciente para recopilar, poco a poco, las débiles señales que nos llegan de las profundidades del Cosmos. Como astrofísico profesional que trabaja en grandes instalaciones telescópicas una de las experiencias más emocionantes es ir viendo aparecer en los ordenadores los datos brutos del objeto astronómico que hemos observado ininterrumpidamente quizá por varias horas. Esos datos aún necesitan “limpiarse” (eso ya lo haremos en el despacho en unos días) antes de ser analizados en detalle, pero muchas veces aún sin tratar, en la sala de control del telescopio, ya muestran aspectos interesantes y abren nuevas preguntas.
En cualquier caso, la Astrofísica avanza gracias a la observación continua del cielo y a la construcción de instrumentos cada vez más sensibles que permiten ver más profundo. En el fondo, lo que queremos es obtener la mayor cantidad de luz posible, porque es precisamente en esos rayos de luz donde tenemos codificada la información que usamos para calcular distancias astronómicas, movimientos, composición química y otras propiedades. Y la luz no se limita sólo a los colores que nuestros ojos ven, sino a todos los “colores” que existen en la Naturaleza, desde los energéticos rayos gamma a las difusas ondas de radio, pasando por los rangos de rayos X, ultravioleta e infrarrojo.
Mucha de la investigación puntera en astrofísica reciente se está centrando en observar el Universo en colores del infrarrojo (esto es, “luces” más rojas que nuestro rojo). Precisamente el próximo gran telescopio espacial, el James Webb, que NASA espera lanzar para 2021, estará optimizado para observar el universo infrarrojo. Es ahí donde podemos ver con detalles la formación de estrellas y planetas y detectar las galaxias más lejanas y primitivas. Observar en colores del infrarrojo posee una característica muy importante para los astrofísicos: la luz infrarroja se afecta muy poco por el polvo y el gas interestelar.
Cuando usamos los colores ópticos (con los que vemos nosotros) estamos mirando a través de una “niebla continua” (el gas y polvo de las galaxias), pero esa niebla desaparece casi completamente cuando miramos en colores infrarrojos. El caso más evidente es observar regiones de formación estelar en nuestra Galaxia. Las imágenes convencionales (colores ópticos) muestran un amasijo de gas y polvo con algunas estrellas (normalmente muy enrojecidas por culpa de esta “niebla”). Usando las “gafas” que proporciona mirar en infrarrojo encontramos en la misma región montones de estrellas, algunas dentro de la nebulosa, otras incluso mucho más lejos. Es así, usando la luz infrarroja, como analizamos con detalle lo que ocurre en las partes internas de la Vía Láctea.
La imagen de hoy muestra precisamente un buen ejemplo de usar la luz infrarroja. Se trata de una imagen del cúmulo estelar RCW 38 obtenida por el nuevo instrumento infrarrojo HAWK-I, que está instalado en una de las unidades de 8.2 metros del VLT (“Telescopio Muy Grande”), propiedad del Observatorio Europeo Austral, en Cerro Paranal, Chile. El cúmulo RCW 38 se localiza en la constelación austral de la Vela, en plena Vía Láctea, a unos 5500 años luz de distancia de nosotros. Contiene cientos de estrellas jóvenes y masivas, y muchas más que aún están en formación en su interior.
Como es normal en las imágenes astronómicas, el color se ha conseguido usando diferentes filtros (no es una imagen real, tal y como la verían nuestros ojos, entre otras cosas porque nuestros ojos no pueden ver la luz infrarroja). La zona central del cúmulo RCW 38 aparece en color azul por el efecto de las numerosas estrellas jóvenes, calientes y masivas que, con su intensa radiación ultravioleta, consiguen hacer “brillar” el gas. Estas estrellas explotarán como supernova dentro de escasos millones de años, un suspiro en el tiempo cósmico. La región es atravesada por zonas de polvo cósmico, más frío, y así se ven en colores rojos y naranjas. En cualquier caso, la cantidad de estrellas que ahora se ven en el cúmulo es notable: las imágenes previas, sólo en colores ópticos (los que ven nuestros ojos), no permitían distinguir tanto astro en RCW 38.
Esta colorida imagen del cúmulo estelar RCW 38 imagen fue obtenida como parte de una serie de observaciones de prueba (lo que los astrónomos llamamos “verificación científica”) no sólo de la nueva cámara infrarroja HAWK-I sino también de otro módulo, llamado GRAAL, que ayuda a obtener imágenes de mayor calidad. GRAAL usa cuatro rayos láser, proyectados en el cielo nocturno, que actúan como “estrellas artificiales de referencia”, usándose para corregir en tiempo real las perturbaciones inducidas por la turbulencia de la atmósfera terrestre. Esta técnica, que se conoce como “óptica adaptativa”, se está empleando cada vez más en los grandes telescopios para aumentar la calidad científica de los datos y ver “más profundo”, en cierta forma es como colocar unas “gafas especiales anti-atmósfera” al telescopio. Como se ha apuntado antes, la clave para entender mejor el Universo es conseguir observaciones cada vez más detalladas, y es ahí donde la tecnología y el avance instrumental es clave para captar la mayor cantidad de luz. Esa tecnología puntera usada con fines únicamente científicos y, aparentemente, sin utilidad práctica, podría en el futuro cercano tener aplicaciones como cámaras más sensibles para nuestros móviles o mejoras en la recepción wifi. Pero eso es otra historia.
Más información e imagen en alta calidad en la página del Observatorio Europeo Austral.
Artículo originariamente publicado el domingo 11 noviembre de 2018 en el Suplemento «El Zoco» de Diario Córdoba.
Ángel López-Sánchez es astrónomo y comunicador científico en la Escuela de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Macquarie (MQ) con sede en Sydney, Australia. Es un reconocido experto en el estudio de cómo el gas se convierte en estrellas en galaxias cercanas y cómo esto afecta la evolución de las galaxias, particularmente el enriquecimiento químico. Dirige el programa «HI KOALA IFS Dwarf galaxy Survey» (Hi-KIDS), que utiliza el instrumento KOALA en el Telescopio Anglo-Australiano (AAT) de 3,9 m para diseccionar 100 galaxias enanas cercanas ricas en gas para comprender su historia y evolución. También brinda apoyo a los astrónomos visitantes del AAT. Es un miembro activo en grandes estudios de galaxias espectroscópicas y los próximos estudios de galaxias ópticas y de radio.
Tras recibir la licenciatura en Física Teórica en Granada en 2000 completó su Tesis Doctoral en Astrofísica en el prestigioso Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, España) en diciembre de 2006. Se trasladó a Australia en 2007, cuando se incorporó al CSIRO «Astronomy and Space Science» para trabajar en el «Local Volumen HI Survey ”(LVHIS), que realizó observaciones radio-interferométricas de galaxias ricas en gas en el Australian Telescope Compact Array. En 2011 se unió al Australian Astronomical Observatory (AAO) y a la Universidad de Macquarie combinando soporte de instrumentación telescópica, investigación, conferencias y divulgación. En mayo de 2023 fue incorporado como investigador académico a tiempo completo en la Escuela de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Macquarie.
Es el actual presidente de la asociación de Investigadores Españoles en Australia-Pacífico (SRAP, Spanish Researchers in Australia-Pacific), entidad de la que es miembro fundador, y participa activamente en RAICEX (Red de Asociaciones de Investigadores Españoles en el Extranjero) dentro de la comisión de comunicación y en diplomacia científica. Es el vicepresidente de la Agrupación Astronómica de Córdoba (AAC), representante de la Red Andaluza de Astronomía (RAdA) y miembro de la Unión Astronómica Internacional (IAU), la Sociedad Española de Astronomía (SEA) y la Australian Astronomical Society (ASA).
Es miembro de la comisión ProAm (relaciones entre astrofísicos profesionales y astrónomos aficionados) de la SEA, de la que fue coordinador entre 2016 y 2020, y participa activamente en poner en contacto el mundo de la astrofísica profesional y de la astronomía aficionado. Es un apasionado astrónomo aficionado que utiliza su propio equipo para capturar la belleza del Cosmos.
Fue el primer astrofísico español en tener un blog de divulgación astronómica («El Lobo Rayado», en 2003) y es miembro fundador de la red Naukas, donde tiene el blog «Universo Rayado» desde 2015.