Para los humanos, la estrella más importante del universo es nuestro Sol. La segunda estrella más importante se encuentra dentro de la galaxia de Andrómeda. No vayas a buscarla: la estrella parpadeante está a 2,2 millones de años luz de distancia y tiene 1/100.000 del brillo de la estrella más débil visible para el ojo humano.
Sin embargo, hace un siglo, su descubrimiento por parte de Edwin Hubble, entonces astrónomo del Observatorio Carnegie, abrió los ojos de la humanidad sobre cuán grande es realmente el universo y reveló que nuestra galaxia, la Vía Láctea, es solo una de los cientos de miles de millones de galaxias que hay en el universo. marcó el comienzo de la mayoría de edad de los humanos como una especie curiosa que podía reflexionar científicamente sobre nuestra propia creación a través del mensaje de la luz de las estrellas. Carnegie Science y la NASA celebran este centenario en la 245ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Washington, DC
La estrella aparentemente desfavorable, simplemente llamada V1, abrió una caja de Pandora llena de misterios sobre el tiempo y el espacio que todavía hoy desafían a los astrónomos. Utilizando el telescopio más grande del mundo en ese momento, el Telescopio Hooker de 100 pulgadas financiado por Carnegie en el Observatorio Monte Wilson en California, Hubble descubrió la recatada estrella en 1923. Este raro tipo de estrella pulsante, llamada variable cefeida, se utiliza como Marcadores de hitos para objetos celestes distantes. No existen cintas métricas en el espacio, pero a principios del siglo XX Henrietta Swan Leavitt había descubierto que el período de pulsación de las variables cefeidas está directamente relacionado con su luminosidad.
Muchos astrónomos creyeron durante mucho tiempo que el borde de la Vía Láctea marcaba el borde de todo el universo. Pero Hubble determinó que V1, ubicada dentro de la «nebulosa» de Andrómeda, estaba a una distancia que excedía con creces cualquier cosa en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Esto llevó a Hubble a la asombrosa conclusión de que el universo se extiende mucho más allá de nuestra propia galaxia.
De hecho, Hubble había sospechado que había un universo más grande ahí fuera, pero aquí estaba la prueba en el pudín. Quedó tan asombrado que garabateó un signo de exclamación en la placa fotográfica de Andrómeda que señalaba la estrella variable.
Como resultado, la ciencia de la cosmología explotó casi de la noche a la mañana. El contemporáneo de Hubble, el distinguido astrónomo de Harvard Harlow Shapley, cuando Hubble le notificó el descubrimiento, quedó devastado. «Aquí está la carta que destruyó mi universo», se lamentó ante su colega astrónoma Cecilia Payne-Gaposchkin, que estaba en su oficina cuando abrió el mensaje del Hubble.
Apenas tres años antes, Shapley había presentado su interpretación observacional de un universo mucho más pequeño en un debate una tarde en el Museo Smithsonian de Historia Natural en Washington. Sostuvo que la Vía Láctea era tan grande que debía abarcar la totalidad del universo. Shapley insistió en que las «nebulosas espirales» misteriosamente borrosas, como Andrómeda, eran simplemente estrellas que se estaban formando en la periferia de nuestra Vía Láctea, y eran intrascendentes.
Poco podría haber imaginado Hubble que 70 años después, un extraordinario telescopio que lleva su nombre, elevado a cientos de kilómetros sobre la Tierra, continuaría su legado. El maravilloso telescopio hizo de «Hubble» una palabra familiar, sinónimo de astronomía maravillosa.
Hoy en día, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA amplía las fronteras del conocimiento más de 10 veces más allá de lo que Edwin Hubble jamás podría ver. El telescopio espacial ha levantado el telón de un universo compulsivo lleno de estrellas activas, galaxias en colisión y agujeros negros desbocados, entre los fuegos artificiales celestiales de la interacción entre materia y energía.
Edwin Hubble fue el primer astrónomo en dar los pasos iniciales que finalmente conducirían al Telescopio Espacial Hubble, revelando un océano aparentemente infinito de galaxias. Pensó que, a pesar de su abundancia, las galaxias tenían sólo unas pocas formas específicas: espirales en forma de molinete, elípticas con forma de pelota de fútbol y extrañas galaxias irregulares. Pensó que estas podrían ser pistas sobre la evolución de las galaxias, pero la respuesta tuvo que esperar hasta el legendario Campo Profundo Hubble del Telescopio Espacial Hubble en 1994.
El hallazgo más impactante que mostró el análisis de Edwin Hubble fue que cuanto más lejos está la galaxia, más rápido parece alejarse de la Tierra. El universo parecía expandirse como un globo. Esto se basó en que Hubble vinculó las distancias de las galaxias con el enrojecimiento de la luz (el corrimiento al rojo) que aumentó proporcionalmente la distancia a la que se encuentran las galaxias.
Los datos del corrimiento al rojo fueron recopilados por primera vez por el astrónomo Vesto Slipher del Observatorio Lowell, quien estudió espectroscópicamente las «nebulosas espirales» una década antes que Hubble. Slipher no sabía que eran extragalácticos, pero Hubble hizo la conexión. Slipher interpretó por primera vez sus datos de corrimiento al rojo como un ejemplo del efecto Doppler. Este fenómeno se debe a que la luz se estira a longitudes de onda más largas y rojas si una fuente se aleja de nosotros. Para Slipher, era curioso que todas las nebulosas espirales pareciera que se alejaban de la Tierra.
Dos años antes de que Hubble publicara sus hallazgos, el físico belga y sacerdote jesuita Georges Lemaître analizó las observaciones de Hubble y Slifer y llegó por primera vez a la conclusión de un universo en expansión. Esta proporcionalidad entre las distancias de las galaxias y los desplazamientos al rojo se denomina hoy ley de Hubble-Lemaître.
Como el universo parecía expandirse uniformemente, Lemaître se dio cuenta además de que la tasa de expansión podía retroceder en el tiempo (como rebobinar una película) hasta que el universo fuera inimaginablemente pequeño, caliente y denso. No fue hasta 1949 que se puso de moda el término «big bang».
Esto fue un alivio para Albert Einstein, contemporáneo de Edwin Hubble, quien dedujo que el universo no podía permanecer estacionario sin implosionar bajo la atracción de la gravedad. La tasa de expansión cósmica ahora se conoce como Constante de Hubble.
Irónicamente, el propio Hubble nunca aceptó plenamente el universo fuera de control como una interpretación de los datos del corrimiento al rojo. Sospechaba que algún fenómeno físico desconocido estaba dando la ilusión de que las galaxias se alejaban unas de otras. Tenía parte de razón al decir que la teoría de la relatividad especial de Einstein explicaba el corrimiento al rojo como un efecto de la dilatación del tiempo que es proporcional al alargamiento del espacio en expansión. Las galaxias sólo parecen estar atravesando el universo. En cambio, el espacio se está expandiendo.
Después de décadas de mediciones precisas, el telescopio Hubble logró determinar con precisión la tasa de expansión, dando al universo una edad de 13.800 millones de años. Esto requirió establecer el primer peldaño de lo que los astrónomos llaman la «escalera de distancias cósmicas» necesaria para construir un criterio para las galaxias lejanas. Son primas de V1, estrellas variables cefeidas que el telescopio Hubble puede detectar a más de 100 veces más lejos de la Tierra que la estrella que Edwin Hubble encontró por primera vez.
La astrofísica dio un nuevo giro en 1998 cuando el telescopio Hubble y otros observatorios descubrieron que el universo se estaba expandiendo a un ritmo cada vez más rápido, a través de un fenómeno denominado «energía oscura». Einstein fue el primero en jugar con la idea de una forma repulsiva de gravedad en el espacio, llamándola constante cosmológica.
Aún más misteriosamente, la tasa de expansión actual parece ser diferente de lo que predecirían los modelos cosmológicos modernos del universo en desarrollo, lo que confunde aún más a los teóricos. Hoy en día, los astrónomos luchan con la idea de que lo que sea que esté acelerando el universo puede estar cambiando con el tiempo. El Telescopio Espacial Romano de la NASA, con capacidad para realizar grandes estudios cósmicos, debería conducir a nuevos conocimientos sobre el comportamiento de la materia y la energía oscuras. Es probable que Roman mida la constante de Hubble a través de supernovas con lentes.
Esta gran aventura de un siglo de duración, que explora las profundidades de lo desconocido, comenzó cuando el Hubble fotografió una gran mancha de luz, la galaxia de Andrómeda, en el Observatorio Monte Wilson, muy por encima de Los Ángeles.
En resumen, Edwin Hubble es el hombre que borró el universo antiguo y descubrió un universo nuevo que reduciría la autopercepción de la humanidad hasta convertirla en una mota insignificante en el cosmos.
