Hay proyectos que nacen mirando al cielo, pero con los pies muy firmes en la tierra. En Binaced-Valcarca, una pequeña localidad de la provincia de Huesca, esa mirada se ha transformado en una iniciativa que conecta ciencia, territorio y participación ciudadana. Lo hace, además, superando las limitaciones geográficas, ya que su telescopio no está en el pueblo, sino a casi 400 kilómetros, en Galáctica, el centro de difusión y práctica de la astronomía situado en Arcos de las Salinas (Teruel).

La propuesta, impulsada por el astrofísico y vecino del municipio Mariano Moles, permitirá a vecinos, estudiantes y aficionados observar el universo en remoto, como si se tratara de una misión espacial a pequeña escala.

“La idea es controlar el telescopio desde Binaced, trabajar los datos y generar actividad en torno a la astronomía”, resume Moles, quien asegura que esta iniciativa también ha contado con el respaldo institucional del consistorio de la localidad oscense.

En este sentido, el alcalde Javier Sorinas, además de señalar que “se aprobó en pleno por unanimidad”, recuerda que “es una iniciativa que, desde el principio, se sintió como muy interesante para el pueblo”.

Un telescopio lejos… y a la vez cerca

El proyecto parte de una realidad evidente y es que Binaced no reúne las condiciones óptimas para la observación astronómica. Ni la altitud ni el clima favorecen la calidad del cielo nocturno. Frente a esa limitación, surgió esta solución tecnológica y colaborativa que nace con mucha ilusión y con el ánimo de mantenerse en el tiempo.

El telescopio ya está instalado en Galáctica, un complejo gestionado por el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), dependiente del Gobierno autonómico. Allí, en un entorno privilegiado para la observación, operará el instrumento.

Con él, se ha inaugurado la modalidad de 'hosting' (alojamiento de telescopios) que ofrece Galáctica con la colocación en una de sus cúpulas vacías del telescopio particular de una persona o entidad que puede controlar de forma remota y que se conecta a Internet a través de fibra óptica.

Mientras tanto, en Binaced se habilitará una sala equipada con ordenadores desde la que se podrá controlar el dispositivo en tiempo real, así como una sala de conferencias con un proyector 4K para “no perder calidad” de la imagen y reunir a alrededor de 40 personas a la vez.

“Lo que hacemos es colocar el telescopio allí, donde las condiciones son óptimas, y traer la experiencia aquí mediante control remoto”, resume Sorinas, quien agrega que, al final, “se trata de acercar las estrellas a los vecinos del pueblo”.

El sistema permitirá no solo observar el cielo en directo, sino también trabajar con imágenes grabadas y analizarlas posteriormente. “Se podrá ver incluso durante el día lo que se haya registrado por la noche”, añade el alcalde.

“Gracias a la fibra óptica de alta capacidad, podemos manejarlo desde aquí sin problema”, explica Moles. La experiencia, añade, permitirá no solo observar estrellas, galaxias o nebulosas, sino también trabajar con datos reales, procesar imágenes y desarrollar competencias tecnológicas.

Ciencia ciudadana desde el medio rural

El acceso al telescopio no será ilimitado, pero sí suficiente para generar una dinámica constante. Según el acuerdo entre el Ayuntamiento de Binaced y el CEFCA, el municipio dispondrá de un mínimo de cinco noches al mes para el uso del telescopio. El resto del tiempo será el propio centro el que lo utilice para sus fines.

El objetivo va más allá de la simple observación puntual. Desde el municipio ya se plantea la creación de grupos de trabajo o incluso una asociación que dinamice la actividad. “Queremos que haya continuidad, que no sea solo la novedad inicial”, apunta Moles, a lo que Sorinas añade que “la idea es que tenga recorrido y que la gente se implique”.

La iniciativa ha despertado un interés notable en la zona. Asociaciones locales, centros educativos y vecinos de distintas edades ya se han mostrado dispuestos a participar. “El ambiente es muy receptivo, hay mucha curiosidad”, asegura el astrofísico, que ya ha organizado visitas previas al observatorio de Javalambre con gran acogida.

Detrás de esta iniciativa hay también una red de colaboración institucional. El Ayuntamiento de Binaced ha financiado la adquisición del telescopio, mientras que la adecuación del espacio municipal cuenta con el apoyo de la Diputación Provincial y la Comarca del Cinca Medio.

El alcalde, Javier Sorinas, destaca el carácter transversal del proyecto: “No es solo para el pueblo, sino para toda la comarca e incluso más allá”. De hecho, ya hay interés por parte de asociaciones de otras localidades cercanas.

Además, el acuerdo con el CEFCA garantiza el mantenimiento técnico del telescopio y su correcto funcionamiento, algo clave para asegurar la viabilidad a largo plazo. “Estamos hablando de una colaboración entre administraciones que coincide en un objetivo común: promover la ciencia y el conocimiento”, subraya Moles.

Más allá de las estrellas

Aunque el eje del proyecto es la astronomía, sus implicaciones son más amplias. Por un lado, introduce a la población en el uso de tecnologías avanzadas y en el análisis de datos científicos. Por otro, abre la puerta a nuevas oportunidades educativas y de divulgación.

Pero también hay una dimensión económica y territorial, ya que, tal y como afirman desde el Ayuntamiento, esta iniciativa puede convertirse en un atractivo más para visitantes. “Es una forma de poner Binaced en el mapa”, reconoce Sorinas, que ve en el telescopio un complemento a otros recursos naturales de la zona.

El proyecto se encuentra ya en su fase final debido a que el telescopio está instalado y las comunicaciones prácticamente listas. Como explica el alcalde, solo falta ultimar los equipos informáticos en Binaced para comenzar las pruebas.

“La primera luz es cuestión de días o semanas”, anticipa Moles, quien añade que, si todo avanza según lo previsto, las primeras observaciones podrían coincidir con las próximas semanas, incluso como parte de eventos locales.

Será entonces cuando Binaced, sin necesidad de moverse, empiece a mirar el universo desde la distancia y cuando la ciencia, lejos de quedarse en las grandes ciudades, encuentre también su lugar en el mapa rural.

La adaptación de la novela de Andy Weir, ‘Proyecto Hail Mary’ que se ha titulado en España “Proyecto Salvación”, ha llegado a los cines y se ha convertido en uno de los estrenos del momento. Ha acumulado ya una recaudación cercana a los 2 millones de euros en sus primeros días, según aportan datos de Comscore publicados por el Ministerio de Cultura.

Ryan Gosling protagoniza la película en el papel de Ryland Grace junto a otros actores como Sandra Hüller (“Anatomía de una caída”, “La zona de interés”), que es el regreso de Phil Lord y Christopher Miller como directores tras más de una década desde su última película, aunque sí que habían participado como escritores y productores en varios proyectos como ‘Spider-Man: Cruzando el multiverso’, ‘Oso vicioso’ o ‘Los Mitchell contra las máquinas’.

Para los que se han quedado con ganas de temática y tono similar tras ver la película o quieren ir preparados para saber si es para ellos esta historia, aquí van cinco títulos relacionados para un maratón temático.

“Marte” (‘The Martian’) (2015)

Seguramente el título que más venga a la mente al hablar de una película relacionada sea “Marte” (‘The Martian’), siendo ambos largometrajes basados en novelas de Andy Weir, que toma la ciencia realista como motor de su fantasía, y en ambos un protagonista toma la fuerza narrativa, pasando mucho tiempo en solitario y con fuerte sentido del humor y carisma.

En Marte, más realista y conectada con la actualidad, un astronauta llamado Mark Watney que es dado por muerto después de una tormenta y es abandonado por su tripulación en Marte, donde despierta solo y tiene que sobrevivir, lo que intentará con sus conocimientos de botánica, ingeniería y química, y que nos lleva a pensar en una especie de ‘Robinson Crusoe’ espacial.

“Interstellar” (2014)

La misión de salvación que lleva a Ryland Grace a una nave para salvar al Sol, que está muriendo, nos recuerda a la misma desesperación que había en ‘Interstellar’, donde llevan hacia una misión descabellada como última esperanza. La película de Nolan es más seria, juega con otro tono, y tira más hacia los dilemas existenciales y la épica emocional.

“La llegada” (2016)

El contacto con alienígenas conecta a ‘Proyecto Salvación’ con ‘La llegada’ (‘Arrival’), aunque en esta el foco no es tanto la ciencia como el lenguaje y la lingüística, como nos puede llevar a cambiar nuestra forma de pensar al tener que comunicarnos con otra especie, algo que en parte también vemos en la película con Ryan Gosling. Sin embargo, el tono del largometraje de Denis Villeneuve es más reflexivo, emocional y filosófico.

“Dos Buenos Tipos” (2016)

Fuera de la temática espacial, esta comedia de acción con humor negro fue la primera como protagonista principal de Ryan Gosling en un tono cómico que ha ido desarrollando con fuerte carisma y le ha convertido en uno de los actores de la última década, con otros trabajos como ‘Barbie’ o ‘El especialista’, y ahora también en ‘Proyecto Salvación’.

En ‘Dos buenos tipos’ (‘The Nice Guys’) dos hombres muy distintos se ven obligados a trabajar juntos para investigar la misteriosa desaparición de una actriz y lo que los llevará a descubrir una conspiración peligrosa en la ciudad de Los Ángeles. En ella, Gosling forma dupla con Russell Crowe en una buena mezcla de acción, comedia y misterio, con gran sarcasmo y tensión, que funciona gracias a la química de ambos.

“La Lego Película” (2014)

El tono de comedia y de adaptación ya se apreció en Phil Lord y Christopher Miller en su trabajo en una de sus películas más conocidas como es ‘La Lego Película’, que se puede revisitar para conocer el trabajo de esta dupla creativa que ha vuelto a la dirección de ‘Project Hail Mary’, y que también destacó en ‘Infiltrados en clase’ y su secuela ‘Infiltrados en la universidad’.

Obviamente no hay un reloj para medirlo pero sí contamos con diferentes evidencias y todas ellas apuntan en esa misma dirección. Ese número en el que estimamos la edad del universo, 13.800 millones de años, sale de combinar observaciones astronómicas y procesos físicos. Te voy a explicar tres de ellos. Lo más importante es que todos convergen en ese rango temporal. Cuando tienes un parámetro, como la edad del universo, que es muy difícil de medir, la manera de reafirmarlo es que diferentes métodos den la misma cifra.

El primer método que es el más directo se basa en la expansión. El universo no es estático. Sabemos que está en expansión desde sus primeros instantes (el Big Bang que da nombre al modelo), porque observamos que las galaxias se alejan unas de otras, y también sabemos que la expansión es acelerada: cuanto más lejos están, más rápido se separan. Si somos capaces de medir la velocidad a la que se está expandiendo, podemos rebobinar la película y calcular el momento en el que empezó la expansión. La clave de este método es conocer a qué velocidad se está expandiendo el universo hoy en día. 

Para hacer esta medida utilizamos la constante de Hubble que relaciona la distancia a una galaxia con la velocidad a la que se aleja de nosotros. Y medimos galaxias que están muy, muy lejos. También nos sirven como referencia las explosiones de un cierto tipo de supernovas. El brillo de estas supernovas nos ayuda a calcular a qué distancia se encuentran, porque medir distancias en el universo es supercomplicado. Es porque no sabemos cómo de brillante es un objeto, es decir, para saber a qué distancia está necesitamos conocer cuál es su brillo intrínseco y así podemos compararlo con el brillo que nos llega. Por eso, las supernovas nos funcionan como método de referencia porque sí podemos conocer su brillo intrínseco y compararlo con el que recibimos, lo que nos permite saber a qué distancia están. 

Como te decía, de esta forma se mide la velocidad a la que se está expandiendo el universo. Una vez que sabemos esto, extrapolamos hacia atrás, tenemos en cuenta la aceleración y podemos estimar en qué momento comenzó esa expansión. Y eso nos dice que es del orden de miles de millones de años, aproximadamente 13.800 millones de años.

El segundo método, que es bastante más preciso, viene de estudiar el fondo cósmico de microondas que es una radiación muy débil que permea todo el universo. Se le llama el eco del Big Bang porque se produjo justo después, cuando el universo tenía unos 380.000 años. En ese momento el universo se volvió transparente y la luz pudo viajar. De ahí procede la primera radiación, es como la primera foto que tenemos del universo y es lo que llamamos fondo cósmico de microondas.

Son microondas porque los fotones se han ido enfriando, han ido perdiendo energía, y ahora están a una temperatura de unos 3 kelvin más o menos. Esa luz que está por todo el universo se mide desde satélites que son capaces de distinguir con mucha precisión diferencias entre los valores de su temperatura.

Aunque esas variaciones son diminutas, dan muchísima información sobre cuál era el contenido del universo, su geometría y cómo ha evolucionado, cómo se ha ido expandiendo. Así que, estudiando las mínimas fluctuaciones de temperatura del fondo cósmico de microondas, y utilizando modelos cosmológicos, se pueden calcular diferentes parámetros y uno de ellos es la edad del universo. Así se obtiene con mucha precisión esos 13.800 millones de años. 

El tercer método es más el más sencillito y un poco de cajón. Consiste en estudiar las estrellas más antiguas. Si eres capaz de saber la edad de las estrellas más antiguas, el universo ha de ser necesariamente más viejo que esas estrellas. Te dan un límite. Las personas que investigan en astronomía saben que las estrellas más viejas están en los cúmulos globulares. Si se mide el brillo y la temperatura utilizando modelos de evolución estelar, es posible datar el tiempo que llevan brillando estas estrellas. Es decir, cuándo nacieron. 

Estos estudios nos dicen que las estrellas más antiguas tendrían edades entre 12.000 millones y 13 000 millones de años. Entonces, sabemos que el universo tiene que ser más antiguo que las estrellas más viejas. Esta no es una medida tan precisa, obviamente. Pero sí funciona como una confirmación de los dos métodos anteriores. 

Mariam Tórtola Baixauli es Profesora Titular en el Departamento de Física Teórica de la Universitat de València y el Instituto de Física Corpuscular (IFIC).

Coordinación y redacción: Victoria Toro.

Pregunta enviada vía email por Frank Tijerino.

Investigadoras al rescate es un consultorio científico semanal, patrocinado por el programa L’Oréal-Unesco ‘For Women in Science’ y por Bristol Myers Squibb, que contesta a las dudas de lectoras y lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Bluesky o Instagram como #investigadorasalrescate.

Un equipo internacional de investigación con participación del Instituto de Física de Cantabria (IFCA) ha captado la imagen de una supernova extraordinariamente luminosa que permite medir la velocidad a la que se expande el universo.

La Universidad de Cantabria (UC) ha informado este jueves que el descubrimiento es fruto de una colaboración entre la Universidad Técnica de Múnich, la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich y los institutos Max Planck Institute for Astrophysics y Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, con participación destacada de la investigadora Ana Acebrón, del equipo de Cosmología Observacional e Instrumentación del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC).

Una supernova es la explosión de una estrella al final de su vida. En este caso se trata de una supernova superluminosa situada a unos 10.000 millones de años luz, mucho más brillante de lo habitual.

Lo más sorprendente es que aparece cinco veces en el cielo. Esto ocurre por un fenómeno llamado lente gravitacional fuerte: dos galaxias situadas entre la supernova y la Tierra curvan su luz y la hacen viajar por distintas trayectorias. Como cada camino tiene una longitud diferente, la luz llega en momentos distintos.

“Midiendo este retardo temporal entre las cinco imágenes, podemos calcular directamente la velocidad a la que se expande el universo, conocida como constante de Hubble”, ha explicado Acebrón.

Para estudiar el sistema, el equipo obtuvo observaciones con el Large Binocular Telescope, en Estados Unidos, cuyos espejos gemelos de 8,4 metros y su óptica adaptativa permiten captar imágenes extremadamente nítidas. El resultado es la primera imagen en color de alta resolución de este sistema publicada hasta ahora.

En ella se distinguen las dos galaxias que actúan como lente en el centro y, alrededor, cinco copias azuladas de la supernova que recuerdan a unos fuegos artificiales cósmicos. Este tipo de configuraciones es extremadamente raro: normalmente estos sistemas producen solo dos o cuatro imágenes, no cinco.

La investigadora Ana Acebrón es segunda autora del artículo centrado en la caracterización de la supernova. El IFCA está desempeñando un “papel clave” en la obtención y análisis de datos complementarios, ha destacado la UC.

Desde el IFCA se participa activamente en observaciones con el Gran Telescopio Canarias (IAC), donde se están obteniendo espectros para medir con precisión los retrasos temporales entre las imágenes de la supernova superluminosa y estudiar su evolución. El equipo continúa trabajando en el análisis detallado del sistema con el objetivo final de medir la expansión del universo utilizando este singular “espectáculo de fuegos artificiales cósmicos”.

“Ha sido un trabajo muy gratificante poder colaborar estrechamente con varios institutos para obtener estos resultados de la manera más rápida posible”, ha afirmado Acebrón.

No estamos totalmente seguras de lo que es. Precisamente por eso se están desarrollando modelos teóricos, contrastándolos con datos provenientes de unas observaciones cada vez más precisas y diseñando misiones que puedan arrojar luz sobre esta cuestión.

El universo se expande, eso sí lo sabemos. Cuando consideramos lo que sucede a distancias enormes, los grupos de galaxias se están alejando entre sí. Hace ya casi cien años, gracias a los análisis del astrónomo estadounidense Edwin Hubble, se concluyó que este hecho no es debido a un movimiento peculiar de las galaxias, sino a que el espacio cósmico que las contiene se está estirando. Además, este fenómeno podía explicarse de forma natural con la entonces nueva teoría gravitatoria, la Relatividad General.

Sin embargo, a finales del siglo pasado los avances tecnológicos nos llevaron a inaugurar la era de la cosmología de alta precisión. En 1998, tras analizar la luz proveniente de explosiones estelares lejanas, se descubrió que en la actualidad nuestro universo se está expandiendo de forma acelerada. Es decir, el espacio cósmico no sólo se está estirando, sino que la velocidad aparente a la que se alejan las unidades cosmológicas que contiene cada vez es mayor. En 2011 se concedió el premio Nobel de Física a los responsables de este descubrimiento: Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess.

Dicho hallazgo ha tenido implicaciones profundas. Asumiendo que la teoría de la Relatividad General puede describir la gravedad en todas las distancias que podemos pensar, que los grupos de galaxias se distribuyen uniformemente por el espacio (como las observaciones confirman), y que toda la materia es cómo la que vemos o la que se conoce como materia oscura (que no vemos pero se comporta gravitacionalmente como materia), el universo se debería expandir de forma decelerada; esto debería ser así porque la materia al atraer a otra materia frenaría la expansión. 

Sin embargo, para poder describir la expansión acelerada del cosmos en este marco, necesitamos que alrededor del 70% del contenido energético de nuestro universo observable sea un nuevo tipo de energía de carácter gravitatorio repulsivo. A este ingrediente cósmico se le denomina energía oscura. Esta energía oscura debe permear todo el espacio y no interaccionar con la luz ni con la materia visible, por eso la llamamos oscura.

El modelo cosmológico estándar asume que la energía oscura es la constante cosmológica, un término que puede incluirse en la teoría relativista sin restarle simetría ni cambiar sus propiedades. Este término ya fue considerado por Einstein tras formular su teoría, con la intención de describir un universo que no se expandiese ni se contrajese; sin embargo, la inestabilidad de su modelo cósmico y las observaciones de Hubble le llevaron a abandonar esa propuesta. Desde entonces se ha avanzado en la comprensión de la constante cosmológica, notándose que puede interpretarse como la energía del vacío.

Con la constante cosmológica el modelo estándar nos proporciona una descripción simple y precisa de la evolución del universo. Es capaz de describir características de los datos astrofísicos y características de nuestro Universo de distinta naturaleza. Sin embargo, desde el punto de vista teórico, podría plantear ciertos problemas; en particular, parece que no sabemos muy bien cómo calcular el valor de la energía del vacío, ya que ese cálculo difiere enormemente del que necesitaríamos según las observaciones. 

Desde un punto de vista observacional, en los últimos años se ha encontrado que las predicciones de la tasa actual de expansión del universo que se obtienen al observar estrellas o explosiones estelares difieren significativamente del valor obtenido con datos provenientes del cosmos joven y asumiendo el modelo cosmológico estándar. Esto hace que en la actualidad se estén considerando otros posibles modelos de energía oscura, desde una energía oscura dinámica a cambiar la teoría gravitatoria misma a las escalas cosmológicas. 

Nos esperan unos años fascinantes en los que los datos provenientes de las observaciones podrían llevarnos a comprobar la precisión del modelo cosmológico estándar o tal vez vernos empujarnos a un cambio de paradigma.

Prado Martín Moruno es doctora en Física, investigadora y profesora contratada doctora del Departamento de Física Teórica de la Universidad Complutense de Madrid.

Coordinación y redacción: Victoria Toro.

Pregunta enviada vía email por Esther Baquero.

Investigadoras al rescate es un consultorio científico semanal, patrocinado por el programa L’Oréal-Unesco ‘For Women in Science’ y por Bristol Myers Squibb, que contesta a las dudas de lectores y lectoras sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Bluesky o Instagram como #investigadorasalrescate.

Saturno tiene una imagen inconfundible, con un sistema de anillos visible desde la Tierra, como comprobó el incombustible Galileo Galilei a través de un telescopio en el siglo XVII, aunque el italiano no sabía muy bien qué eran esas formas. El investigador las describió como orejas o apéndices, pero la comunidad científica ha aclarado que se trata de una de las formaciones más originales y bellas de nuestro sistema solar.

El gigante del gas no solo es único por sus anillos, sino porque acumula lunas por centenares. Hasta ahora, se han detectado 274 satélites, aunque la que más destaca es Titán, la más grande de todas, con incluso su propia atmósfera, lo que es muy poco común para una luna. 

Pero, ¿cómo se formó Titán? ¿Tuvo algún impacto en el planeta? Esa pregunta la acaba de aclarar una nueva investigación liderada por el científico del Instituto SETI Matija Ćuk y cuyos resultados se han publicado en la revista Planetary Science Journal. El estudio sugiere que Titán se formó a partir de una colisión entre dos lunas más antiguas y que este evento también puede estar relacionado con la formación de los icónicos anillos de Saturno.

Las lunas y los anillos de Saturno

Cassini partió de la medición de la distribución interna de la masa de Saturno, que rige la lenta oscilación del eje de rotación del planeta, conocido como precesión. Se creía que este coincidía con el periodo de pretensión de Neptuno, pero descubrieron que no era así y la explicación la encontraron en que Saturno tuvo una luna adicional, la cual fue expulsada tras un encuentro cercano con Titán y se fragmentó para formar los anillos.

Se hicieron simulaciones con un ordenador para comprobarlo. La clave estuvo en Hiperión, la más pequeña de las lunas principales de Saturno. “En simulaciones donde la luna adicional se volvió inestable, Hiperión se perdía con frecuencia y sobrevivía solo en casos excepcionales. Reconocimos que el bloqueo Titán-Hiperión es relativamente joven, de solo unos pocos cientos de millones de años. Esto data aproximadamente del mismo período en que desapareció la luna adicional. Quizás Hiperión no sobrevivió a esta convulsión, sino que fue consecuencia de ella”, explica Cassini.

Así, este nuevo modelo sugiere que Titán se formó a partir de la fusión de dos lunas anteriores: un Proto-Titán y un Proto-Hiperión. Esta fusión podría explicar los pocos cráteres de impacto del primero, que se habrían borrado en el proceso. 

Esa colisión también explica, en parte, la formación de los famosos anillos de Saturno, una idea respaldada, además, por las simulaciones de la Universidad de Edimburgo y el Centro de Investigación Ames de la NASA. Estas demostraron que la mayoría de los restos se habría reagrupado para formar las lunas, aunque una fracción de los restos se habría dispersado hacia el interior para formar anillos.

Los resultados de la investigación del Instituto SETI pueden terminar de refrendarse en 2034, cuando la NASA tiene previsto que la misión Dragonfly llegue a Titán. Ahí se analizará la geología y la química de la superficie, pudiendo revelar evidencia de que Titán fue el resultado de una colisión masiva con una luna hace 500 millones de años, lo que sugiere que la luna de Saturno se formó violentamente.

Para empezar, tenemos que definir a qué nos referimos cuando decimos materia porque hay partículas que pueden considerarse así y otras que normalmente no consideramos como materia, como por ejemplo, los fotones. Aunque los fotones no tengan masa, también reaccionan ante la gravitación, si definimos la materia como aquella que tiene masa y forma átomos, es decir, protones, neutrones y electrones, las partículas que tienen masa, te diré que no hay creación de materia nueva, toda la que existe se creó durante el Big Bang y en los instantes siguientes.

La explicación a por qué no se crean partículas nuevas de estas a las que hemos llamado materia es que para que aparezcan nuevas partículas como esas es necesaria una cantidad de energía tan enorme, tan alta, que solo se ha producido, que sepamos, en el Big Bang y los instantes siguientes. El Big Bang es como llamamos al suceso que dio origen a nuestro universo hace unos 13.800 millones de años. No fue, como a veces se cree erróneamente, una explosión en un punto del espacio, pero en ese momento toda la materia y la energía estaban concentradas en un estado extremadamente caliente y denso. 

Entonces se produjo una singularidad, es decir, un hecho que no podemos explicar con las leyes de la física que conocemos. Y esa singularidad provocó que el universo comenzara a expandirse y a enfriarse, con lo que aparecieron el espacio y el tiempo. Te puedes imaginar la enorme energía necesaria para que todo eso ocurriera. Pues, como te decía, esa es la energía que se necesita para crear la materia y como esa cantidad inmensa de energía no ha vuelto a producirse en el cosmos, no se ha creado más materia nueva.

La razón por la que no se ha producido otra concentración de energía tan grande es que desde que tuvo lugar el Big Bang, el universo sigue expandiéndose y enfriándose así que la energía que contiene está cada vez más diluida. Y en un universo que se enfría, las condiciones ya no permiten la creación de nuevas partículas con masa. Y como el proceso no se detiene, las condiciones están cada vez más alejadas de lo que se necesita para la creación de partículas masivas.

Ocurren hechos que podrían llevamos a pensar que sí aparecen partículas nuevas, por ejemplo, en los bordes de los agujeros negros se forman pares de partículas y antipartículas. Pero la masa total se conserva porque, aunque una de esas partículas escape, la otra cae dentro del agujero. Es decir, que cuando surge una partícula en el horizonte de sucesos de un agujero negro es porque el propio agujero está perdiendo masa, así que la cantidad total de masa en el cosmos sigue siendo la misma. 

Todo esto no significa que el universo sea estático o inerte. Aunque no se cree materia nueva en el sentido global, la materia existente se transforma constantemente: en el interior de las estrellas, en explosiones de supernovas o en procesos cuánticos extremos, la energía cambia de forma y las partículas interactúan, se aniquilan o se reorganizan. Lo que permanece desde los primeros instantes tras el Big Bang no es la forma concreta de la materia, sino su cantidad total, que se conserva mientras el universo evoluciona, se enfría y construye las estructuras cada vez más complejas que hoy observamos.

Ruth Lazkoz es doctora en física, catedrática de la Universidad del País Vasco.

Coordinación y redacción: Victoria Toro.

Pregunta enviada vía email por David Robinson.

Investigadoras al rescate es un consultorio científico semanal, patrocinado por el programa L’Oréal-Unesco ‘For Women in Science’ y por Bristol Myers Squibb, que contesta a las dudas de lectores y lectoras sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Bluesky o Instagram como #investigadorasalrescate.

A las dos semanas de actividad, el telescopio espacial James Webb (JWST) puso el mundo de la cosmología patas arriba tras la detección de una serie de pequeños puntos rojos (LRDs, por sus siglas en inglés) para los que no había explicación. Primero se pensó que eran galaxias demasiado masivas para su antigüedad (apenas 600 millones de años después del Big Bang) y más tarde se vio que eran galaxias activas (AGN), en cuyo centro había agujeros negros supermasivos, pero su tamaño y su comportamiento tampoco encajaban con los modelos.

Un equipo de investigadores encabezados por Vadim Rusakov, de la Universidad de Manchester, acaba de rehacer los cálculos y asegura que estos agujeros negros son probablemente cien veces más pequeños de lo que sugerían estimaciones previas y que están ocultos tras una gruesa cortina de gas, una especie de “capullos” de gas de alta densidad que explicarían por qué no detectamos rayos-X ni emisión en radio como en los agujeros negros supermasivos de galaxias más cercanas. En palabras del astrofísico brasileño Rodrigo Nemmen, serían una especie de “agujeros negros camuflados” en los momentos más tempranos del universo. 

Según los autores, este hallazgo publicado este miércoles en la revista Nature sugiere una fase previamente desconocida del crecimiento de los agujeros negros en el universo temprano. El estudio se ha basado en datos de 12 galaxias estudiadas individualmente, combinándolos con datos de otras 18 para comprender mejor el comportamiento de los pequeños puntos rojos a lo largo del tiempo. Futuras observaciones podrían explorar si esta “fase de capullo” es común y cómo influye en el crecimiento de los agujeros negros y las galaxias.

Cuásares a punto de nacer

Para Nenmen, que firma un artículo de análisis en la misma revista, este hallazgo resuelve varios enigmas: favorece la explicación de los agujeros negros y explica la ausencia de rayos X y radio, ya que el denso capullo de gas ionizado atraparía dicha radiación. “Si los investigadores tienen razón, estos pequeños puntos rojos son cuásares en forma de crisálida, esperando a emerger de sus capullos”, escribe.

“Antes de obtener estas masas más pequeñas, la interpretación de los pequeños puntos rojos como agujeros negros supermasivos indicaba que estos agujeros negros tenían masas desproporcionadamente grandes comparadas con el resto de su galaxia”, añade el astrofísico Héctor Vives. Este resultado vendría a resolver esta contradicción, comenta, pero hay otros trabajos en fases preliminares que apuntan a que esta interpretación no resulta satisfactoria, ya que miden con otros métodos una masa mayor en la región central, y si no está en el agujero negro debía suplirse con una cantidad de estrellas demasiado grande para un volumen tan pequeño.

Misteriosos “lunarcitos” primitivos

Isabel Márquez, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), recuerda que el problema de estos “lunarcitos rojos”, como ella los llama, es que tenían una luminosidad tan alta que no se podía explicar con formación normal de estrellas. “Después se pensó que eran galaxias activas, pero no emitían rayos X y los lunarcitos tenían masas muchísimo más grandes de lo que les tocaba, ¿qué estaba pasando?”, relata.

“Los autores creen que no estábamos midiendo bien la masa del agujero negro, porque en su interior se estaba produciendo una dispersión de luz o de electrones en un medio muy denso”, asegura Márquez. El resultado, opina, hace más sencillo encajarlo en los modelos cosmológicos, pero eso no significa que no haya todavía muchísimos cabos sueltos. “Lo que han analizado son solo 12 objetos, es una idea original, pero yo creo que le falta todavía elaboración y, sobre todo, trabajar con muestras más grandes”, asegura.

Lo que han analizado son solo 12 objetos, es una idea original, pero yo creo que le falta todavía elaboración y, sobre todo, trabajar con muestras más grandes

Isabel Márquez — Investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC) que estudia estos mismos objetos, asegura que este artículo revisa a la baja la masa de los agujeros negros, argumentando que estamos viendo cómo empiezan a formarse y están rodeados de una gran cantidad de gas muy denso. “Ahora bien, ¿por qué se están formando tan rápidamente y tan temprano en la vida del universo?”, se pregunta. “Quizás provienen de estrellas muy masivas, con una masa equivalente a un millón de soles, cuando lo más masivo que conocemos son estrellas de unos 50 soles”. 

En su opinión, esas estrellas se convertirían en agujeros negros supermasivos muy rápido. O quizás estos se formaron directamente o había semillas para que se formaran poco después del Big Bang, como dice la hipótesis de los agujeros negros primordiales. “De todo ello hemos hablado durante décadas, pero no había ninguna prueba”, recuerda. “Quizás ahora sí estamos empezando a ver esas pruebas, incluida la detección de galaxias solo 100 millones de años después del Big Bang, algo que publicamos hace unos meses y podría estar relacionado. Pero no está clara todavía la naturaleza de los pequeños puntos rojos”.

Cuando desperté, el presente había dejado de existir. El pasado no pesaba ni como raquítico recuerdo. Solo en el futuro adquirían forma los hechos. Allá, en un universo tan distante, la conciencia era de penúltima generación. Las emociones se fabricaban con materiales sintéticos. Allí no se sufría el zarpazo de una pérdida, ni desgarraba un desamor. Lo impalpable -todo eso que ocurre piel adentro- estaba maquinalmente programado. Ni sufrimientos, ni deseos. El corazón latía solo para mover las piernas. Volví a dormirme y ya solo éramos anclajes en el tiempo; aquella pista de baile resbaladiza donde no hacíamos pie.  

¿Paraíso o apocalipsis? Cuando se sueña con el futuro no hay término medio. Un mundo cómodo y seguro gracias a una tecnología adaptada a nuestras necesidades. O, quizá, un planeta aún más deshumanizado que camina hacia la catástrofe. ¿Distopía o sueños de revolución? Si pregunto a los hijos, dicen que no quieren saber nada, solo les interesa el plan de esta tarde. Si cuestiono a los abuelos, estos no se atreven a hablar más allá de pasado mañana. Lo demás queda muy lejos. No me extraña. La pregunta tiene miga. Imaginar el futuro no es tarea fácil. Esta es una faena para valientes.  

O para visionarios atrapados en una idea. Las mareas de la historia nos devuelven unas cuantas botellas con mensajes proféticos dentro. En 1830, desde Londres, Marcelino Calero y Portocarrero fabuló con el tren antes de que circulara. Algo que solo ocurrió en España muchos años después. Hacia finales de ese siglo XIX, Narcís Monturiol ideó el ictíneo que incorporaba propulsión anaeróbica; nunca pudo navegar los océanos. Y unas décadas más tarde, Emilio Herrera Linares inventó la escafandra astronáutica, un prototipo de traje especial que cayó en el olvido.

Inventos fallidos que llegaron antes de su hora. Mentes que sortearon el desbarajuste dimensional y anticiparon las urgencias de las sociedades futuras. Desde los días de Tomás Moro, un buen número de escritores han planteado sus particulares utopías. Francis Bacon lo hizo en 'Nueva Atlántida'. Siguió la senda Louis-Sébastien Mercier con 'El año 2440'. En este árbol narrativo de soñadores del porvenir no faltan las ramas de Jack London, Yevgueni Zamiatin, Aldous Huxley, George Orwell, Ray Bradbury o Stanislaw Lem.

Todos estos anhelos creativos conforman un género literario propio en cuyas raíces participó Enrique Gaspar y Rimbau, autor del célebre 'El Anacronópete', la primera máquina imaginaria para viajar en el tiempo. Antes de H.G. Wells -muchísimo antes del DeLorean DMC-12 de 'Regreso al futuro'- el escritor español demostró que la ciencia ficción era una buena herramienta para imaginarse el mañana. Si algo es el futuro es poliédrico. Hay tantas formas de imaginarlo como personas habitan la Tierra. Para algunos puede ser un refugio cuando el ahora ahoga. Otros no abandonarán nunca la placentera nostalgia del ayer. Depende del afán de huida o del miedo. El padre, ante el panorama del paro. O la joven, a punto de iniciar su curso de Erasmus. ¿Cómo percibimos nuestro destino?

Tal vez, en el asunto escurridizo del futuro, también tiene mucho que ver el conocimiento

De eso se trata; de la percepción de peligro o de la ilusión del cambio. Tal vez, en el asunto escurridizo del futuro, también tiene mucho que ver el conocimiento. “Si yo supiera cómo va a ser la literatura del año 2000, ya la estaría haciendo”, dijo Valle Inclán en 1932. Hace casi cien años, el prestigioso periódico 'Ahora' entrevistó a numerosas personalidades para que explicaran su visión del mundo en el año 2000.

Las respuestas abundan en los avances científicos o artísticos. “Todos creen que el futuro está preñado de bienaventuranzas y coinciden en que la vida será más fácil, más alegre, más sabia, más larga y mejor”, resumía el diario. En las contestaciones particulares, encontramos curiosas premoniciones. Apuntaba Gregorio Marañón en el reportaje: “No se morirá nadie por enfermedades infecciosas y solo habrá enfermos del sistema nervioso, el corazón y las arterias. La tuberculosis y el cáncer serán enfermedades históricas”.

El ejercicio periodístico incluía opiniones como la del portero Ricardo Zamora, quien creía que el fútbol llegaría a ser el verdadero deporte nacional. Para otros expertos, se extendería mayoritariamente el uso del automóvil. Incluso se perfilaba la creación del “hombre mecánico”, que estaría en nuestras casas, “por poco gasto” y serviría lo mismo para encender el fuego de la cocina que llevar la contabilidad. Menos prosaico, el escritor Eduardo Zamacois estimaba que en el segundo milenio “no se conocerá el dolor de amar”. Quizá, el futuro es apenas un estado de ánimo.

El nuestro, en pleno siglo XXI, gravita entre el desencanto y la convicción de que hace falta un nuevo rumbo. Las señales del farragoso presente nos hacen interpretar el destino desde una perspectiva amenazante. Según algunas encuestas recientes, una mayoría de las personas cree que la jubilación se retrasará a los 75 años y las pensiones serán ínfimas. Otro gran porcentaje de ciudadanos considera que habrá una nueva pandemia, que las consultas de salud mental serán más frecuentes y que aumentará la violencia y la desigualdad social. Más soledad, más delincuencia y un planeta más deteriorado.

Pese a las innovaciones y mejoras que nos rodean, la sensación latente es que todo va a ir a peor. ¿Aún peor? Cuando pienso en el futuro, prefiero imaginar que los abrazos han recuperado su sitio. Las conversaciones transcurren sin pantallas de por medio. El diálogo se impone por encima del ruido. En nuestra mente, el futuro es maleable. Serán nuestros actos los que determinen que cualquier ensoñación sea realidad. Este es el gran secreto sobre el futuro. En verdad, no es aleatorio ni estático. En nuestras manos está su transformación. Aunque parezca muy lejano, el futuro solo es un cosmos remoto que nos coge de camino.

Un día como hoy, pero de hace 416 años, precisamente el 7 de enero de 1610, Galileo Galilei hizo su mayor descubrimiento, que a la vez confirmó la teoría heliocéntrica que había promulgado Copérnico un siglo antes, que desarrollaba que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol, siendo este el centro del Universo. Una observación que definió la astronomía, pero que también le causó enfrentamiento con el orden de su tiempo.

El descubrimiento que cambió la astronomía: las cuatro lunas de Júpiter

Nacido en 1564, Galileo Galilei fue desde muy joven una persona con fuerte interés por las matemáticas, una educación que potenció su padre, matemático y musico, que lo sacó del convento de Florencia en el que estudiaba de pequeño para que su hijo no se dedicara a la vida religiosa, algo que comenzó a plantearse a una edad muy temprana.

Si bien su padre quería encaminarlo hacia la medicina, Galileo se decantó por las matemáticas y desarrolló ideas que fueron rechazadas por sus profesores, lo que hizo que no obtuviera diploma, pero eso no evitó que siguiera estudiando de forma autodidacta gracias a sus ya grandes conocimientos y su ávida curiosidad científica.

Y así fue como llegaría a construirse un avanzado telescopio él mismo, con el que realizó su gran descubrimiento, un día como hoy de 1610, cuando descubrió los satélites de Júpiter, lo que fue toda una observación pionera sobre el planeta más grande del Sistema Solar. Identificó las que son las mayores lunas y las denominó como Io, Europa, Ganímedes y Calisto, a las que también se les llamó Lunas Galileanas en honor a su descubridor.

Estas observaciones, Galileo las publicó en un libro ‘Sidereus Nuncius’, traducido como ‘El mensajero celeste’, una publicación que fue revolucionaria en su momento, precisamente porque confirmaba y desarrollaba la teoría heliocéntrica que aproximadamente un siglo antes había promulgado Nicolás Copérnico.

Galileo defendió la teoría de Copérnico hasta el final

Esta teoría postulaba que el Sol es el centro del Universo y que los planetas, entre los que está la Tierra, giran a su alrededor, un modelo astronómico venía a cambiar lo que se pensaba hasta entonces, que era la Tierra la que estaba en el centro y que el Sol y otros cuerpos celestes orbitaban a su alrededor.

Galileo Galileo confío en sus descubrimientos que confirmaban la teoría heliocéntrica y es por ello por lo que se dedicó a desarrollarlas y difundirlas, por eso viajó de Padua a la corte del duque de Toscana, y de aquí en 1611 acabó en la corte vaticana para presentar el telescopio.

Al principio fue acogido con estima, pero poco a poco sus ideas encontraron fuerte oposición, así por ejemplo en 1616 la teoría heliocéntrica se dijo que era una tesis «estúpida y absurda... además de ser formalmente una herejía» por una comisión de once teólogos o en 1633, cuando fue condenado por «sospecha vehemente de herejía» y se le impuso un arresto domiciliario bajo previa abjuración de sus ideas copernicanas. Moriría el 8 de enero de 1642 en Arcetri, Italia.

El profesor José María Martín Olalla, del Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Sevilla (US), ha publicado un nuevo trabajo acerca de la vinculación directa entre la anulación de los calores específicos en el cero absoluto y el segundo principio de la termodinámica. Este estudio, que ha sido publicado en Physica Scripta, reinterpreta así un problema de 100 años y completa las consecuencias del principio de aumento de la entropía del universo, según una nota de la Universidad.

El nuevo trabajo sucede a otro publicado en la revista European Physical Journal Plus en junio del 2025, donde el profesor Martín Olalla vinculaba el teorema de Nernst con el segundo principio de la termodinámica, “corrigiendo una idea original de Einstein”. Con estos dos trabajos, los dos grandes principios de la termodinámica, conservación de la energía y aumento de la entropía, “bastarían para explicar las propiedades macroscópicas de la materia en todo el espectro de temperaturas incluido, ahora, el cero absoluto, siendo innecesario un tercer principio independiente”.

El calor específico es la resistencia que presenta un objeto a cambiar de temperatura. La Universidad ha indicado que la anulación de esta propiedad en el cero absoluto “supuso una conmoción para la comunidad científica a principios del siglo XX, puesto que entonces no había explicación dentro de la física clásica, donde un cambio de temperatura se asocia siempre a un intercambio energético”. “La anulación de los calores específicos implica que en el cero absoluto el cambio de temperatura no necesita de intercambio energético”, ha señalado.

En 1907, Einstein usó la física cuántica para explicar por primera vez el fenómeno, que quedó desvinculado del segundo principio de la termodinámica y pasó a constituir, junto con el teorema de Nernst, el tercer principio de la termodinámica.

Explicación termodinámica “clásica”

Por su parte, el estudio del profesor Martín Olalla asocia la anulación de los calores específicos en el cero absoluto con una consecuencia del segundo principio de la termodinámica: la estabilidad del equilibrio, que es la propiedad de los estados de equilibrio para persistir indefinidamente hasta que una acción externa lo perturba. De esta forma, la anulación de los calores específicos tendría una explicación termodinámica “clásica”, sin necesidad de llegar a conocer si el sistema es o no cuántico.

En el trabajo presentado, Martín Olalla analiza la condición general de estabilidad térmica, que obliga a que los calores específicos sean positivos a temperaturas distintas de cero, para mostrar que esta misma condición obliga a que en el cero absoluto los calores específicos se anulen al menos tan rápidamente como se anula la temperatura.

“La interpretación microscópica de la anulación de los calores específicos alude a la naturaleza cuántica de la materia, pero el trabajo muestra que, con carácter general, la naturaleza evita situaciones que conducirían a un estado inestable en el cero absoluto” ha indicado el profesor. “La materia se comporta cerca del cero absoluto tal y como predice la estabilidad térmica. No es necesario que un nuevo principio codifique un comportamiento regular y predecible”, ha concluido.

El Sol, que tradicionalmente se ha observado a través de la luz visible, los rayos X o la radiación ultravioleta, acaba de revelar un nuevo tipo de mensaje: rayos gamma de altísima energía. Un equipo internacional de físicos ha mostrado que estas emisiones, detectadas por el observatorio HAWC (High-Altitude Water Cherenkov) en México, pueden servir para sondear los campos magnéticos más profundos y desconocidos del Sol, situados justo bajo su superficie visible. El hallazgo, publicado en Physical Review Letters, ofrece una nueva ventana para estudiar el magnetismo solar a través de la física de partículas.

La emisión de rayos gamma solares no es un fenómeno nuevo. Satélites como EGRET y Fermi ya habían detectado fotones de alta energía procedentes del Sol, pero las observaciones más recientes de HAWC mostraron niveles de energía mil veces mayores de lo esperado, en el rango de los teraelectronvoltios (TeV); es decir, una unidad que equivale a un billón de electronvoltios y se usa para medir la energía de las partículas más extremas del Universo. Ninguno de los modelos físicos disponibles podía explicar la intensidad ni la distribución angular de esas partículas. El nuevo trabajo plantea una hipótesis consistente: los rayos gamma detectados serían el resultado de interacciones entre rayos cósmicos de alta energía y los campos magnéticos internos del Sol.

Los campos internetwork podrían ser la clave

El estudio indica que esos campos magnéticos, conocidos como campos internetwork, se encuentran bajo la fotosfera, la capa visible del Sol, y están formados por estructuras horizontales de alrededor de un kilogauss distribuidas en escalas de unos mil kilómetros. A diferencia de las grandes manchas solares, estos campos cubren zonas aparentemente tranquilas de la superficie, pero su potencia sería suficiente para reflejar partículas cósmicas y generar cascadas de desintegración de piones que producen los rayos gamma observados. “Los campos internetwork podrían ser la clave para entender la emisión solar de TeV”, explican los autores.

Para comprobarlo, los investigadores desarrollaron un modelo semianalítico que combina simulaciones de trayectorias de protones con un cálculo detallado de las colisiones que generan fotones gamma. El resultado reproduce de forma precisa los datos del observatorio HAWC, sin necesidad de invocar fenómenos extremos o eventos solares transitorios. Esto sugiere que la producción de rayos gamma de altísima energía podría ser continua y estable, alimentada por la interacción entre los rayos cósmicos galácticos y la magnetosfera más profunda del Sol.

El hallazgo tiene implicaciones importantes. Los campos magnéticos subfotosféricos son una de las regiones menos comprendidas de la física solar: se encuentran justo por debajo de la superficie, donde los métodos ópticos o espectroscópicos no pueden penetrar. Los autores sostienen que la observación de rayos gamma de TeV ofrece una nueva herramienta para estudiar el magnetismo solar interno, al permitir inferir su fuerza y estructura a partir de la energía y la dirección de las partículas emitidas.

Resolución de una discrepancia

Los resultados también ayudan a resolver una discrepancia persistente entre teoría y observación. Los modelos clásicos predecían que el Sol debía emitir menos rayos gamma de los que Fermi o HAWC habían detectado. Incorporar los campos internetwork en los cálculos explica tanto la intensidad como la forma espectral del flujo observado, lo que apunta a que el Sol podría estar más magnetizado de lo que se pensaba en sus capas más bajas. Esa conclusión invita a revisar la comprensión del llamado “ciclo solar interno”, el conjunto de procesos magnéticos que alimentan las erupciones, las manchas y el viento solar.

Además de su relevancia astrofísica, el estudio abre una línea de investigación pionera que conecta la astrofísica de partículas con la meteorología espacial. Si los campos internetwork son tan extensos como sugiere el modelo (cubriendo hasta un 30 % de la superficie solar), podrían influir potencialmente en la forma en que el Sol modula el flujo de rayos cósmicos que llega a la Tierra. Esto tendría implicaciones en la comprensión del clima espacial y su impacto sobre los satélites, las comunicaciones y las redes eléctricas.

Los autores proponen continuar las observaciones con nuevos detectores de rayos gamma como LHAASO (China) y el futuro Observatorio del Hemisferio Sur (SWGO), que podrán confirmar si esta emisión de TeV es constante o varía con el ciclo solar de 11 años. Si se confirma, los rayos gamma de altísima energía no solo serían un fenómeno sorprendente, sino también una herramienta inédita para explorar el interior del Sol y desentrañar la dinámica de su magnetismo, el motor invisible que regula toda la actividad solar.

Un equipo de astrónomos han detectado el objeto más pequeño jamás observado únicamente a través de su influencia gravitacional. Se trata de una masa de alrededor de un millón de soles, situada a miles de millones de años luz de la Tierra, cuya existencia ha podido confirmarse sin emitir ninguna luz propia. El hallazgo, publicado en la revista Nature Astronomy, representa una de las detecciones más precisas logradas hasta ahora mediante lente gravitacional, y abre una nueva ventana para estudiar la materia oscura y las estructuras más diminutas del universo.

Un diminuto gigante cósmico descubierto por su gravedad

El descubrimiento se produjo al analizar el sistema JVAS B1938+666, una conocida lente gravitacional compuesta por una galaxia que actúa como “lupa” y una fuente de radio mucho más lejana. La luz de esta última se ve curvada por la gravedad de la galaxia intermedia, produciendo un arco de radiación detectable con radiotelescopios. Sin embargo, una ligera distorsión en ese arco delató la presencia de una concentración de masa invisible: el objeto más pequeño jamás detectado en este tipo de sistemas.

Tecnología de precisión para ver lo invisible

El equipo internacional de investigadores, dirigido por D. M. Powell, utilizó observaciones a 1,7 gigahercios combinando la red estadounidense VLBA y la European VLBI Network (EVN), dos de los sistemas de radiointerferometría más precisos del mundo. La resolución angular obtenida, del orden de milisegundos de arco, permitió reconstruir el mapa de masa con un nivel de detalle inédito. El análisis estadístico alcanzó una significancia de 26 sigmas, un valor excepcional en ciencia que equivale a una probabilidad de error prácticamente nula.

Según los modelos empleados, el objeto contiene una masa equivalente a 1,13 millones de veces la del Sol concentrada dentro de un radio de 80 pársecs (unos 260 años luz). Este tamaño lo sitúa muy por debajo de las galaxias más pequeñas conocidas, y también de los cúmulos estelares o enanas compactas. Su densidad, notablemente alta, descarta que se trate de una estructura difusa y apunta a una naturaleza excepcionalmente concentrada.

Un candidato a halo oscuro ultracompacto

Los autores descartan que sea un agujero negro o un cúmulo globular, aunque no se excluye un enano ultracompacto ni un halo oscuro ultradenso. Podría tratarse de un halo de materia oscura ultracompacto, una concentración residual de los primeros instantes del universo que nunca formó estrellas. Otra posibilidad es que sea un objeto no luminoso, como una enana muy densa o un cúmulo apagado; aunque ninguna explicación encaja por completo con su masa y densidad observadas. En cualquier caso, el hallazgo confirma que las lentes gravitacionales pueden revelar masas minúsculas en escalas cosmológicas sin necesidad de detectar su radiación.

Una nueva frontera para la materia oscura

Desde el punto de vista cosmológico, el descubrimiento tiene un valor excepcional. Las simulaciones del modelo Lambda-Cold Dark Matter predicen la existencia de miles de halos de materia oscura de distintas masas, muchos de ellos imposibles de observar directamente. Este nuevo dato permite comprobar si la distribución de esas estructuras pequeñas coincide con lo que los modelos teóricos anticipan. Si se confirmara que son más densas o numerosas de lo esperado, podrían replantearse aspectos fundamentales sobre la naturaleza de la materia oscura.

Hasta ahora, las técnicas de lente gravitacional solo habían permitido identificar concentraciones de masa de entre cien millones y mil millones de soles. Este nuevo objeto reduce ese límite hasta una escala cien veces menor, lo que demuestra el potencial de la radiointerferometría para explorar regiones del universo antes inaccesibles. “Estamos aprendiendo a ver lo invisible”, explican los autores, que destacan que este avance es fruto del refinamiento de los modelos de reconstrucción de masa y de la precisión instrumental alcanzada por la VLBI.

El equipo planea continuar la búsqueda de otros objetos similares en distintas lentes gravitacionales, con el objetivo de trazar un mapa más detallado de la materia oscura en el universo lejano. Cada nueva detección permitirá comprobar si estos cúmulos diminutos son comunes o excepcionales, y cómo influyen en la evolución de las galaxias. Si los astrónomos consiguen multiplicar los casos observados, podrán, por primera vez, estudiar la arquitectura invisible del cosmos con la misma precisión con la que hoy se analizan las estrellas visibles.

Somos seres insignificantes frente a la grandeza de la Vía Láctea, la galaxia espiral del sistema solar en la que habitamos. Formada por entre 100 y 400 mil millones de estrellas, alzamos la vista y nuestros ojos solo perciben una fracción diminuta. Es la fotografía la que nos revela detalles que escapan a nuestra percepción.

En su octava edición, el certamen Milky Way Photographer of The Year (Fotógrafo del año de la Vía Láctea) del blog de fotografía y viajes Capture the atlas presenta una selección de las 25 fotografías más impactantes del cielo nocturno, obtenidas en 2025 desde diversos puntos del planeta.

Te decimos desde dónde se han tomado, para ver si te sirven de inspiración, aunque fotografiar la Vía Láctea es el gran reto de astrógrafos de todo el mundo y no está al alcance de todo el mundo.

En la Tierra y en el espacio

Puedes disfrutar de un buen espectáculo de la Vía Láctea desde muchos lugares. Las 25 imágenes seleccionadas en el Milky Way Photographer of the Year de 2025 presentan una gran diversidad de localizaciones. Se han tomado desde el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo de la NSF, en Chile, desde la formación de arenisca Coyote Buttes en Arizona, desde Salina Grandes en Argentina, desde el monte Zermatt en los Alpes, desde la montaña Hehuan en Taiwán y desde el Valle de los Cactus en Atacama.

Pero también encontramos espectaculares fotos captadas en Jujuy (Argentina), en el monte Dobratsch (Austria), en Nueva Zelanda, en Guatemala, en Cachemira, en Yemen, en Chad, en Creta, en Madeira, en Namibia, en la isla de Pascua (Chile) y en California.

Hay una incluso desde la Estación Espacial Internacional. El fotógrafo es el astronauta Don Pettit, el más longevo de la NASA. “Mientras mi mente se sumerge en la contemplación, mis ojos se atiborran de los tenues reflejos de una Tierra nocturna. Hay más de ocho mil millones de personas que llaman hogar a este planeta. Somos siete los que podemos decir lo mismo de la Estación Espacial. Qué privilegio es estar aquí”, afirmó el veterano cosmonauta.

Después de conocer todos estos lugares lejanos, tal vez te alegre saber que en el Matarraña y en Sierra Nevada también puedes ver cómo la Vía Láctea se pone sus mejores galas, y que España tiene entre sus filas fotógrafos seleccionados en certamen que se codean con profesionales internacionales.

El mejor momento

La Vía Láctea es uno de los motivos más recurrentes en la fotografía astronómica. La temporada para inmortalizarla abarca de febrero a octubre en el hemisferio norte y de enero a noviembre en el hemisferio sur, siendo mayo y junio los mejores meses en ambos hemisferios.

Pero no solo hay que ceñirse a un periodo concreto del año; capturar nuestra galaxia en condiciones implica también buscar cielos muy oscuros y con escasa contaminación lumínica. Algo cada vez más complicada de encontrar.

¿Por qué existe algo en lugar de nada? La respuesta a la pregunta más importante de la física está un poco más cerca gracias a los resultados obtenidos, después de años de esfuerzos, en el experimento LHCb. Mediante millones de colisiones de partículas en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, un equipo internacional de investigadores ha conseguido documentar por primera vez cómo la materia le gana la partida a la antimateria en desintegraciones de bariones y antibariones, lo más parecido a asomarse por una mirilla a los primeros instantes del universo.

Esta lucha entre materia y la antimateria se remonta a los primeros instantes del Big Bang, en los que ambos tipos de partículas se crearon en la misma proporción y empezaron a aniquilarse entre sí. Sin embargo, un desequilibro en favor de la primera dio lugar al universo tal y como lo conocemos, en el que la materia ha ganado claramente la partida, aunque no sabemos cómo lo hizo. Tampoco sabemos si una situación diferente habría supuesto la aniquilación de todo o la existencia de un universo alternativo de antimateria.

Hasta ahora, los físicos habían conseguido observar este efecto, predicho teóricamente y bautizado como violación de la paridad de carga (CP), en partículas subatómicas llamadas mesones, pero nunca antes lo habían observado en bariones, que constituyen la mayor parte de la materia del universo observable. Eso es lo que ha conseguido un equipo internacional de la colaboración LHCb, que anuncia los resultados este miércoles en la revista Nature.

Un 2 por ciento de diferencia

“Hacemos colisionar partículas con mucha energía, tanta, que produce nueva materia”, explica Fernando Martínez Vidal, investigador del Instituto de Física Corpuscular (IFIC) y miembro del experimento LHCb. En ese proceso, y durante una millonésima fracción de segundo, se crean partículas y antipartículas de las que se estudian sus características. Han sido necesarios varios años de trabajo para acumular suficientes datos y desarrollar las metodologías de análisis que han permitido alcanzar unos niveles de precisión sin precedentes en estas medidas con bariones.

Esto es solo una porción marginal en relación a lo que observamos en la naturaleza, es decir, que tiene que haber nuevas fuentes que permitan romper esta simetría

Fernando Martínez Vidal — Investigador del Instituto de Física Corpuscular (IFIC) y miembro del experimento LHCb

“Lo que vemos es que hay un poquito más de desintegración —apenas un 2%— a favor de la materia”, resume Martínez. “Es decir, sobreviven más bariones que antibariones y, por lo tanto, el mecanismo que hace que se desintegren es diferente”. Eso es lo mismo que ocurrió en el Big Bang, aunque no sirve para explicar todo lo que pasó entre materia y antimateria en ese primer momento, advierte. “Esto es solo una porción marginal en relación a lo que observamos en la naturaleza, es decir, que tiene que haber nuevas fuentes que permitan romper esta simetría de materia-antimateria”.

“Lo interesante aquí es que hemos conseguido verlo en bariones, donde el efecto es minúsculo”, explica María Vieites Díaz, coordinadora adjunta de física del LHCb. “Somos capaces de medir con una precisión mucho mayor de lo que teníamos hasta ahora este tipo de asimetrías”. Y, aunque ese 2% de diferencia no es suficiente para explicar por qué la materia venció a la antimateria, abre nuevas puertas para revisar el modelo.

Con la cantidad de asimetría que estamos midiendo, y la que predice el Modelo Estándar, no habríamos llegado al universo tal y como lo conocemos, habría muchísima menos materia

María Vieites Díaz — Coordinadora adjunta de física del LHCb

“Con la cantidad de asimetría que estamos midiendo, y la que predice el Modelo Estándar, no habríamos llegado al universo tal y como lo conocemos, habría muchísima menos materia”, señala la experta. “Este 2% es un trocito de toda la asimetría, toda la asimetría en todos los posibles canales de desintegración de todas las posibles partículas que conocemos no llega para explicar lo que vemos en el universo. Necesitamos encontrar más fuentes de esta asimetría”.

“Nuestro resultado no lo explica todo, pero abre la puerta a un nuevo tipo de mediciones que quizá nos puedan llevar a esa violación necesaria para explicar nuestro universo actual”, recalca Xabier Cid Vidal, miembro del experimento LHCb y profesor titular en el IGFAE. “Necesitamos encontrar una medida experimental que se escape del modelo y nos ayude a reconciliar nuestras medidas en los aceleradores con lo que sucedió en el Big Bang”, prosigue. “Imagínate que hubiese una fuerza nueva, que no detectamos aún con nuestros aceleradores, pero que induce una mayor cantidad de violación CP, eso nos daría la asimetría que nos falta”.

“Fuerte, pero tardío”

Para Enrique Borja, físico y divulgador, lo más interesante es la fortaleza estadística del experimento. “Esto es un resultado fuerte, la probabilidad de que sea por puro azar es 1 entre 5 millones, de modo que podemos hablar de un descubrimiento a falta de análisis posteriores y de reconfirmación experimental en otros canales, otras partículas y en otros aceleradores”, asegura. “El resultado no puede explicar la diferencia tan brutal que observamos en el universo y nos indica que hay que seguir buscando nueva física más allá del Modelo Estándar”.

Esto es un resultado fuerte, la probabilidad de que sea por puro azar es 1 entre 5 millones, de modo que podemos hablar de un descubrimiento a falta de análisis posteriores

Enrique Borja — Físico y divulgador

“Por desgracia, este resultado sigue siendo insuficiente”, coincide el físico y matemático Francis Villatoro. “Se necesitan nuevas fuentes de asimetría CP, que podrían estar en la física de los neutrinos o en la llamada nueva física más allá del Modelo Estándar”. En su opinión, el nuevo resultado no pilla por sorpresa a nadie, pues se esperaba su observación desde que el LHC inició sus colisiones entre protones. “Estamos ante una gran noticia, pero que nos deja un poco decepcionados por lo tardío de su anuncio”.

“La asimetría materia-antimateria tiene su origen en alguna interacción adicional desconocida que no es simétrica bajo la transformación CP”, asegura Antonio Pich, catedrático de Física Teórica en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), en declaraciones al SMC. “Contrastar el resultado experimental con la teoría es fundamental para establecer si hay o no efectos más allá del Modelo Estándar que puedan estar contribuyendo a este proceso”, añade Pilar Hernández, catedrática de Física Teórica de la Universitat de València.

Entender por qué estamos hechos de materia y no de antimateria es una de las piezas clave en el entendimiento de nuestro universo

Javier Fernández Menéndez — Profesor titular del departamento de Física de la Universidad de Oviedo

“Creo que supone un pasito más en el largo camino de la ciencia; en este caso en particular, pues era un resultado largamente buscado y esperado, con una precisión muy alta”, comenta Javier Fernández Menéndez, profesor titular del departamento de Física de la Universidad de Oviedo, al SMC. “Entender por qué estamos hechos de materia y no de antimateria (protones positivos en lugar de antiprotones negativos, por ejemplo) es una de las piezas clave en el entendimiento de nuestro universo”.

“Claramente estamos aquí por esa ruptura, porque si no hubiera ruptura de simetría se hubiera aniquilado todo, no existiría el universo, no existiríamos nosotros”, concluye Martínez Vidal. Esto es ciencia fundamental para entender la naturaleza, recuerda, pero tiene efectos en nuestras vidas. “Muchos desarrollos tecnológicos para poder hacer esa física acaban en impacto en el ámbito social, médico o industrial. La antimateria la estamos usando en los hospitales, por darte un ejemplo, en la tomografía por emisión de positrones. Quién sabe qué nuevos caminos se están abriendo ahora”.

Marte sigue centrando los esfuerzos de los científicos, que siguen buscando nuevas evidencias que confirmen sus sospechas: hubo o podría haber vida en el planeta rojo. Esto es algo que parece imposible, porque hablamos de un lugar árido y frío, donde la temperatura media está por debajo de los 60 grados bajo cero. Pese a esas condiciones extremas, hay señales que llaman al optimismo. La principal, la presencia de agua líquida en algunas de sus zonas.

Ahora, un nuevo estudio liderado por científicos de la Universidad de Texas vendría a avalar esa idea de que Marte albergó vida en algún momento. En un estudio publicado en Nature Astronomy, encontraron que los terrenos arcillosos de Marte se formaron cerca de masas de agua superficial estancadas, comunes hace miles de millones de años.

De acuerdo con sus hallazgos, este entorno habría contribuido a la meteorización química necesaria para crear gruesas capas de arcilla ricas en minerales y eso podría haber proporcionado la combinación ideal de agua, minerales y un entorno tranquilo para el desarrollo de la vida.

“Estas áreas tienen mucha agua, pero poca elevación topográfica, por lo que son muy estables”, explica la autora principal del estudio, Rhianna Moore, en un comunicado de la universidad. A su juicio, con esa estabilidad no se deterioran los entornos potencialmente habitables: “Las condiciones favorables podrían mantenerse durante períodos más largos”.

Arcillas cerca del agua

Hace miles de millones de años, Marte era un mundo húmedo con ríos y lagos, de los que quedan huellas en su superficie. Durante ese periodo, sí se conocía la formación de gruesas capas de arcilla, pero no tanto de los entornos donde surgieron y cómo el terreno circundante influyó en su evolución.

Moore analizó imágenes y datos de 150 depósitos de arcilla identificados previamente en un estudio global realizado por la sonda Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Investigó las tendencias en sus características topográficas, así como la proximidad a otras formaciones geológicas.

El equipo encontró que las arcillas se encontraban principalmente a baja altitud, cerca de depósitos lacustres, pero alejadas de las redes de valles, donde se cree que el agua fluía con mayor intensidad por el terreno. “Este equilibrio entre la meteorización química y física contribuyó a su conservación a lo largo del tiempo”, aseguran.

Los autores reparan en las similitudes del entorno arcilloso de Marte y de la Tierra. “En la Tierra, los lugares donde solemos observar las secuencias minerales arcillosas más gruesas son los ambientes húmedos y aquellos con mínima erosión física que pueda eliminar los productos de meteorización recién creados”, añade Tim Goudge, coautor y profesor adjunto del Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias de la Escuela Jackson.

Y va más allá: “Estos resultados sugieren que este último elemento también se observa en Marte, mientras que también hay indicios del primero”.

Belchite se convertirá de nuevo este fin de semana en capital española de la fotografía nocturna con la segunda edición de “Belchite nocturno”, un congreso internacional que reunirá a más de 300 profesionales en la localidad zaragozana. Durante los días 25 y 26 se sucederán talleres y charlas impartidos por expertos del sector, a lo que se suma una tercera jornada, el día 27, nueva este año debido a la alta demanda que se ha registrado.

“Las entradas estaban agotadas en tan solo 24 horas, así que hemos decidido extender el congreso un día más y la mañana del domingo 27 la dedicaremos a realizar una visita guiada por el Pueblo Viejo para que todos los participantes puedan conocerlo, apreciar su belleza y fotografiarlo en detalle”, explica el coordinador del evento, el fotógrafo Mario Rubio.

Marcas como Sony, OM-System o Canon repiten en este congreso, y a ellas se suma la estadounidense Luminar NEO, para ofrecer las últimas novedades en tecnología fotográfica. Al igual que en la pasada edición, se han establecido dentro del Pueblo Viejo varios sets por los que los participantes irán rotando para conocer y aplicar técnicas de iluminación y composición, lightpainting o astrofotografía de la Vía Láctea y circumpolar, entre otras.

El equipo de fotógrafos encargados de impartir los talleres y las charlas – que tendrán lugar el sábado 26 – está formado por Jaime Marín, Ramón Pérez “Ra Moon”, Pilar HM, Jesús M. García Flores, Rafa Berlanga, Jabi Sanz, Carles Domenech, Toni Sendra, David Montero “Lebiakon” y Javier Rosano. 

“’Belchite Nocturno’ se consolida como una cita imprescindible para entusiastas y amantes de la fotografía, una disciplina que permite ensalzar las virtudes y el valor de nuestro patrimonio. Y lo hace además atrayendo a nuestro municipio a cientos de personas que tendrán la oportunidad de conocer el Pueblo Viejo a través de su cámara y de llevarse un recuerdo imborrable de su estampa nocturna”, añade el alcalde, Carmelo Pérez. 

El programa completo de actividades con horarios y ponentes está disponible a través de la web.

Durante años se ha repetido una idea casi mítica: que la Gran Muralla China es la única construcción hecha por el ser humano visible desde el espacio. Sin embargo, la realidad es otra.

Lo ha confirmado la propia NASA, y el lugar protagonista de esta afirmación no está en Asia ni en ninguna civilización milenaria, sino en el sureste español. Concretamente, en El Ejido, Almería, donde miles de hectáreas de invernaderos forman un inmenso tapiz blanco que destaca con claridad desde la órbita terrestre.

Un mar blanco artificial que contrasta con el desierto

Se le conoce como el mar de plástico y no es un apodo exagerado. Esta extensión agrícola supera las 12.700 hectáreas y está formada por un entramado de invernaderos de plástico blanco, utilizados para cultivar frutas y hortalizas durante todo el año. Desde el cielo, su reflejo destaca con fuerza frente a los tonos ocres y áridos del desierto almeriense que lo rodea.

Este contraste, unido a la uniformidad de su forma, hace que sea la única construcción humana claramente visible desde el espacio sin necesidad de zoom ni herramientas ópticas, según han explicado desde la NASA.

Y aunque pueda parecer una casualidad, el color blanco de los plásticos es clave: refleja la luz solar de forma intensa, algo que no ocurre con otras infraestructuras como murallas, edificios o carreteras que se mimetizan con el entorno.

La Muralla China y otros mitos desmontados

La Gran Muralla China, con más de 21.000 kilómetros de longitud, ha sido durante mucho tiempo la gran candidata al título de construcción visible desde el espacio. Pero sus materiales, el desgaste del tiempo y su integración en el paisaje hacen que, desde órbita, sea prácticamente imposible distinguirla a simple vista.

Tampoco las pirámides de Egipto ni rascacielos como el Burj Khalifa en Dubái logran destacar con claridad sin la ayuda de tecnología avanzada. En cambio, la planicie blanca y continua de los invernaderos de El Ejido se impone como una de las pocas huellas humanas que el planeta ofrece al espacio sin necesidad de artificios.

El Ejido: de desierto improductivo a potencia agrícola mundial

Lo que hoy se conoce como el mar de plástico comenzó a gestarse en los años 60 como una estrategia para convertir un terreno árido y pobre en uno fértil, gracias a la agricultura intensiva.

Con el paso de las décadas, El Ejido se ha convertido en uno de los motores hortofrutícolas de Europa, con una producción que abastece a gran parte del continente, sobre todo en los meses de invierno.

El modelo ha recibido críticas por su alto consumo de agua y por sus implicaciones sociales y laborales, pero también ha sido elogiado como un ejemplo de ingeniería agronómica y aprovechamiento de recursos en condiciones difíciles.

Una huella blanca que pone a España en el mapa espacial

No es un monumento, ni un rascacielos, ni una antigua civilización. Es una infraestructura agrícola contemporánea lo que ha colocado a España en el radar de la NASA.

El mar de plástico de Almería no solo alimenta a Europa, sino que también se ha convertido en un símbolo visible desde el espacio de hasta dónde puede llegar la acción humana sobre el territorio.

Una imagen que genera debate, admiración y también reflexión sobre cómo usamos los recursos del planeta. Pero, al fin y al cabo, una huella inequívoca del ser humano, reconocida incluso más allá de nuestras fronteras… y de nuestra atmósfera.

Durante décadas, Albert Einstein persiguió un sueño que nunca llegó a cumplir: unificar todas las fuerzas fundamentales en un único marco matemático. Su obsesión era la llamada teoría unificada del campo, una formulación capaz de describir tanto la gravitación como el electromagnetismo bajo una sola estructura. Esa búsqueda quedó inconclusa a su muerte, en 1955. Ahora, un estudio firmado por los físicos Jussi Lindgren y Andras Kovacs, publicado en Journal of Physics: Conference Series, reabre ese camino con una propuesta que prescinde de partículas, campos y cargas, y lo reduce todo a una cuestión de geometría.

El modelo que presentan parte de una idea radical: que el electromagnetismo no requiere una entidad física separada que actúe sobre las partículas, sino que puede interpretarse como una manifestación local de la geometría del espacio-tiempo. Apoyándose en una extensión matemática de la relatividad general conocida como geometría de Weyl, los autores afirman que la carga eléctrica no es más que una compresión geométrica, una alteración en la estructura del espacio-tiempo que modifica las trayectorias de las partículas. Así, los electrones o protones no “sienten” una fuerza: simplemente siguen geodésicas —caminos naturales en ese entorno curvado— como si no existiera nada externo actuando sobre ellos.

Una reformulación del electromagnetismo desde la geometría

La propuesta implica una reformulación completa de las ecuaciones clásicas del electromagnetismo. En lugar de las conocidas ecuaciones de Maxwell, el modelo parte de un principio variacional, similar al que se usa para derivar las leyes del movimiento en física teórica. Este enfoque lleva a una serie de ecuaciones no lineales, que describen el comportamiento electromagnético como una propiedad del espacio, no como una fuerza aplicada desde fuera. Lindgren las denomina “Ecuaciones Generalizadas de Maxwell” y las considera un puente natural hacia la integración de la mecánica cuántica.

Uno de los aspectos más llamativos del estudio es su reinterpretación de la ecuación de Dirac, fundamental para describir partículas con spin, como el electrón. Según los autores, esta ecuación no necesita postular propiedades cuánticas a priori, sino que puede deducirse como una consecuencia natural del tipo de geometría que adopta el espacio-tiempo en determinadas regiones. La frecuencia asociada al movimiento ondulatorio del electrón —el fenómeno conocido como Zitterbewegung, una oscilación a la velocidad de la luz— sería, en esta visión, el origen profundo de la función de onda cuántica.

Más allá de la física clásica: efectos cuánticos desde la curvatura

El modelo también ofrece una explicación alternativa al límite clásico entre la física cuántica y la clásica. Hasta ahora, se asumía que este umbral dependía de la intensidad de los campos (el llamado límite de Schwinger). Pero en esta nueva formulación, la clave estaría en la curvatura local del universo, concretamente en la integral del potencial vectorial, que determina cuándo emergen los efectos cuánticos. Esta visión sitúa la transición entre lo clásico y lo cuántico no en una propiedad del campo, sino en la forma del espacio en sí.

Más allá de la coherencia matemática, la propuesta tiene implicaciones que podrían verificarse experimentalmente. Por ejemplo, predice la posibilidad de que partículas cargadas experimenten desviaciones sin necesidad de un campo electromagnético presente, lo que se relaciona directamente con el efecto Aharonov-Bohm, un fenómeno cuántico en el que el potencial modifica la fase de una partícula sin que haya fuerza alguna actuando sobre ella. En este marco, el espacio-tiempo deja de ser un escenario pasivo para convertirse en un medio activo, que puede alterar el comportamiento de la materia sin intervención directa.

Una teoría del todo sin partículas nuevas ni dimensiones ocultas

Los autores defienden que esta aproximación geométrica podría ofrecer una alternativa viable a otras grandes teorías unificadoras como la teoría de cuerdas, que requieren dimensiones adicionales y entidades aún no observadas. “Nuestra propuesta no necesita partículas nuevas, ni dimensiones ocultas —explica Lindgren—. Solo una forma distinta de mirar la geometría del universo”. Aun así, reconocen que se trata de un primer paso y que su modelo necesita desarrollos matemáticos más amplios y una revisión detallada de su compatibilidad con las predicciones experimentales ya conocidas.

Aunque todavía lejos de una aceptación general, el estudio representa una aportación audaz al largo camino hacia la unificación de las leyes físicas. Si prospera, no solo reformularía cómo entendemos la electricidad o la luz, sino que podría acercar a Einstein —setenta años después de su muerte— a la meta que más le obsesionó: una teoría del todo que explique el universo con una sola idea poderosa: la geometría.

Con sus 34 metros de diámetro y 26 metros de altura, la cúpula del Gran Telescopio de Canarias (GTC) es un coloso metálico en lo alto de la isla de La Palma. Su aspecto futurista se verá acentuado en breve, cuando el mayor telescopio del mundo dispare cada noche un haz de láser de alta intensidad hacia la oscuridad del cielo. Y no lo hará para destruir mundos, como la Estrella de la Muerte, sino para crear estrellas artificiales con las que calibrar sus equipos.

“Cuando esté desplegado el sistema de óptica adaptativa, veremos algunos objetos del cielo con una nitidez mayor que el telescopio espacial James Webb”, anuncia su director, Romano Corradi, desde la sala de control del GTC.

Tal y como lo describe, el sistema es pura fantasía: no solo deforma sutilmente los espejos del telescopio en tiempo real para corregir las perturbaciones que produce el aire, sino que se calibra a partir de estrellas brillantes y, en su ausencia, con puntos de luz generados a 90 km de altitud por un potente láser. Un cañón de luz que proyecta una estrella artificial de varios metros de diámetro en la mesosfera, sobre los restos que dejan las estrellas fugaces.

Como el fondo de una piscina

El Gran Telescopio de Canarias se encuentra en uno de los lugares con los cielos más oscuros y prístinos del planeta, recuerda su director, pero la turbulencia de la atmósfera siempre introduce pequeñas alteraciones. Esto impide aprovechar la resolución espacial que ofrece el enorme espejo de 10 metros, que potencialmente permite diferenciar objetos celestes que están muy próximos entre sí, como un planeta y una estrella.  

El astrofísico Francisco Sánchez, histórico fundador del IAC, compara la turbulencia atmosférica con el efecto que se produce cuando miramos a lo lejos sobre una carretera recalentada. Los objetos se emborronan “debido a que la luz ha tenido que atravesar burbujas danzantes de aire caliente que altera su recorrido rectilíneo”, escribe en su autobiografía. Aunque en un lugar como el Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM) la agitación del aire es muy baja, el fenómeno es proporcional al diámetro del “objetivo” del instrumento con que se observa, de modo que un telescopio de tamaño récord como el GTC tiene que intentar evitar sus efectos.  

“La turbulencia atmosférica distorsiona la luz como si estuviésemos mirando a través del agua en el fondo de una piscina”, explica Marcos Reyes, jefe de instrumentación del telescopio que lidera la instalación de estos nuevos equipos. La óptica adaptativa es una sofisticada tecnología que hace desaparecer virtualmente la atmósfera y lo que los astrónomos conocen como “seeing”. Y lo hace midiendo esa deformación de la luz en tiempo real y enviando una serie de comandos a un espejo deformable que compensa estas variaciones y las corrige.

“El espejo se deforma de tal de manera que compensa la alteración que la luz que produce la atmósfera”, describe Corradi. “Así, recupera la forma plana de lo que llamamos frente de ondas y la imagen, que de otro modo se vería borrosa, se ve con total nitidez”. “Estamos midiendo la deformación de la luz mil veces por segundo, analizándola en tiempo real, enviando los comandos al espejo deformable para que la luz que sale reflejada y llega al instrumento científico tenga esa alta resolución espacial”, añade Reyes. 

Buscando una estrella

El sistema de Óptica Adaptativa para el GTC (GTCAO) está instalado desde 2023 en la plataforma Nasmyth B del telescopio y, tras un periodo de observaciones de prueba, estará disponible para la comunidad científica a finales de año. En esta primera fase, el equipo se calibra con “estrellas naturales”, astros muy luminosos cerca del objeto que quieren estudiar. “La turbulencia atmosférica es distinta en cada sitio del cielo”, comenta Reyes. “Por eso hay que medirla cerca de donde se quiere observar”. 

De este modo, si se quiere observar una galaxia muy débil, los astrónomos calibran antes la óptica usando como referencia una estrella brillante que esté en la misma zona. “Pero el cielo nocturno está vacío de estrellas brillantes, de modo que podemos apuntar a pocos sitios y aplicar la técnica de la óptica adaptativa”, advierte el experto. “¿Y qué hacemos? Pues emitir un láser desde el telescopio y crear una estrella artificial que nos sirva para calibrarlo”. 

El cielo nocturno está vacío de estrellas brillantes, ¿y qué hacemos? Pues emitir un láser desde el telescopio y crear una estrella artificial que nos sirva para calibrarlo

Marcos Reyes — Jefe de instrumentación del GTC

Un ‘chorrazo’ de luz de 30 cm

Bajo el enorme espejo del GTC, formado por 36 segmentos hexagonales de 450 kg y casi 2 metros de altura cada uno, la cúpula del GTC parece el interior de un robot gigante. Allí trabaja Jesús Patrón, uno de los astrofísicos del IAC que está poniendo a punto los equipos de óptica adaptativa, situados en una de las plataformas. “El láser tiene 20 vatios y se origina con apenas tres milímetros”, explica. “Pero a continuación pasa por lo que llamamos telescopio de lanzamiento, que transforma el haz de luz y lo saca por la parte delantera en un chorro de unos 30 centímetros de diámetro; necesitamos que se excite un número suficiente de moléculas para que se pueda ver algo”.

El color del láser es naranja, porque trabaja en la longitud de onda del sodio, explica Marcos Reyes. “Es el color más eficiente porque se propaga hasta 90 kilómetros de altura, hasta una capa en la atmósfera que se llama la mesosfera”, prosigue. “En esta región hay muchas partículas que vienen de meteoroides, de pequeños restos de asteroides que se integran en la atmósfera, por lo que hay muchos átomos de sodio”.

Cuando alcanza esta zona en la que se desintegran las estrellas fugaces, el láser ilumina los átomos de sodio en un área que puede tener uno o dos metros de diámetro. Esto produce una especie de estrella muy tenue, de magnitud 8 o 9, pero suficiente para que para el potente ojo del GTC la tome como referencia y la óptica adaptativa ajuste la nitidez de la imagen.  

Tecnología propia

En los últimos meses, Reyes y su equipo han probado el cañón láser en el Teide y en el Roque de los Muchachos. Tanto este como el sistema de óptica adaptativa han sido diseñados íntegramente por los científicos del IAC. El láser se instalará próximamente en el anillo de elevación del Gran Telescopio de Canarias, una estructura que se mueve con el conjunto y permitirá dirigir el haz a cualquier lugar del cielo.

“El plan es instalarlo en 2027 y estar haciendo las pruebas con instrumentos de ciencia hasta 2028”, adelanta Reyes a elDiario.es. “A partir de esa fecha servirá para hacer ciencia rutinaria, después de un proceso muy largo y complejo”.

“Si tenemos una galaxia de interés que es demasiado débil para poder usarla para calibrar la óptica, a su lado vamos a poner una estrella artificial hecha con el láser”, asegura el director del GTC, Romano Corradi. “A continuación, mandamos la información al espejo deformable y corregimos. Ya hemos conseguido corregir la turbulencia para ciertas estrellas de prueba, pero todavía tenemos que afinar”.

Si tenemos una galaxia de interés que es demasiado débil para calibrar la óptica, a su lado vamos a poner una estrella artificial hecha con el láser

Romano Corradi — Director del GTC

Desde el IAC están convencidos de que este salto tecnológico colocará al Grantecán, como también llaman al GTC, en un nivel de desempeño científico incluso superior al que ya ha tenido desde su puesta en marcha en 2009. “Hay un nicho en el que, efectivamente, con óptica adaptativa y el láser, puedes ganar en resolución a los telescopios espaciales”, reconoce su subdirectora, Eva Villaver. Asimismo, y a diferencia de lo que ocurre en las instalaciones astronómicas de Chile o Hawái, donde se tienen que asegurar de no interferir con el láser en el tráfico aéreo, en La Palma tendrán menos complicaciones, al estar restringidos los vuelos sobre el observatorio por la “Ley del Cielo”.

“Las condiciones del Observatorio de La Palma son comparables con las del desierto de Atacama y Hawái; estamos en la categoría top de los observatorios mundiales”, presume Corradi. “El telescopio GTC sigue siendo el mayor telescopio del mundo y esto va a abrir puertas para hacer ciencia que no se había hecho hasta ahora, tanto ciencia estelar como extragaláctica”, concluye Marcos Reyes. “Con la ventaja de que hacer ciencia de alta resolución desde tierra es mucho más barato que hacerlo desde el espacio”.