Astronomía y Exploración Espacial

Historia de la astronomía / 12 de 14

Todo el mundo 1800 – hoy en revisión

El nacimiento de la astrofísica

De un termómetro puesto más allá del rojo (1800) a la primera imagen de un agujero negro: cómo la luz, y luego las ondas gravitacionales, nos contaron de qué están hechas y cómo se mueven las estrellas y las galaxias.

Línea de tiempo

25 eventos, 8 de ellos hitos (★) que aparecen también en la línea de tiempo general.

  1. 1800

    Descubrimiento

    Herschel descubre la radiación infrarroja

    William Herschel puso termómetros en cada color del espectro solar y uno más allá del rojo, donde no se veía nada: ese marcó la temperatura más alta. Había luz invisible, y la astronomía dejó de limitarse a lo que ve el ojo.

    👤 William Herschel · 📍 Slough, Inglaterra

    EspectroLongitud de onda

    Fuentes (2)
    • Herschel, W. (1800). Experiments on the Refrangibility of the Invisible Rays of the Sun. Philosophical Transactions of the Royal Society 90, 284–292. https://doi.org/10.1098/rstl.1800.0015
    • NASA/IPAC, «Herschel discovers infrared light» (ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Herschel/backyard.html).
  2. 1814

    Observación

    Fraunhofer mapea las líneas oscuras del Sol

    Joseph von Fraunhofer, fabricante de lentes en Múnich, vio que el espectro del Sol está cruzado por cientos de rayas oscuras y las catalogó con letras (A, B, C… la D del sodio). Nadie sabía aún qué eran, pero quedó el mapa.

    👤 Joseph von Fraunhofer · 📍 Múnich

    📘 Espectros y efecto Doppler Espectro

    Fuentes (2)
    • Fraunhofer, J. (1817). Bestimmung des Brechungs- und des Farbenzerstreuungs-Vermögens verschiedener Glasarten. Denkschriften der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu München 5 (1814–1815), 193–226.
    • Hearnshaw, J. B. (2014). The Analysis of Starlight, cap. 2. Cambridge University Press.
  3. 1838

    Observación ★ hito

    Bessel mide la primera distancia a una estrella

    Friedrich Bessel midió en Königsberg la paralaje de 61 Cygni, 0,31 segundos de arco, y la convirtió en distancia. Era la primera prueba directa de lo lejos que están las estrellas y de que la Tierra se mueve.

    👤 Friedrich Wilhelm Bessel · 📍 Königsberg (hoy Kaliningrado)

    📘 Paralaje y trigonometría 🧪 Paralaje estelar ParalajeParsec

    Fuentes (2)
    • Bessel, F. W. (1838). Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans. Astronomische Nachrichten 16, 65–96. https://doi.org/10.1002/asna.18390160502
    • Hoskin, M. (ed.) (1999). The Cambridge Concise History of Astronomy, cap. 6.
  4. 1846

    Descubrimiento

    Neptuno, descubierto con lápiz y papel

    Urbain Le Verrier calculó dónde debía estar un planeta desconocido que perturbaba a Urano. Johann Galle y Heinrich d'Arrest lo encontraron en Berlín la noche del 23 de septiembre de 1846, a menos de un grado del lugar predicho. La gravitación de Newton funcionaba más allá de lo visto.

    👤 Urbain Le Verrier, Johann Gottfried Galle, Heinrich d'Arrest, John Couch Adams · 📍 Berlín

    PerturbaciónLey de gravitación universal

    Fuentes (2)
    • Britannica, «Neptune: Neptune's discovery» (britannica.com/place/Neptune-planet/Neptunes-discovery).
    • Grosser, M. (1962). The Discovery of Neptune. Harvard University Press.
  5. 1859

    Teoría y modelos ★ hito

    Kirchhoff y Bunsen: cada elemento tiene su firma

    En Heidelberg, Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen mostraron que cada elemento químico emite y absorbe luz en líneas propias, y que las rayas oscuras de Fraunhofer son la huella de los elementos del Sol. Nació la espectroscopia: por fin se podía saber de qué están hechas las estrellas.

    👤 Gustav Kirchhoff, Robert Bunsen · 📍 Heidelberg

    📘 Espectros y efecto Doppler Espectro

    Fuentes (3)
    • Kirchhoff, G. (1860). Ueber die Fraunhofer'schen Linien. Annalen der Physik 185 (2), 148–150. https://doi.org/10.1002/andp.18601850115
    • Kirchhoff, G. & Bunsen, R. (1860). Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen. Annalen der Physik 186 (6), 161–189. https://doi.org/10.1002/andp.18601860602
    • Britannica, «Astronomy: The rise of astrophysics».
  6. 1864 – 1924

    Observación

    De Huggins y Secchi a Harvard: clasificar las estrellas por su espectro

    William Huggins comprobó en 1864 que algunas nebulosas son gas caliente, y Angelo Secchi, en Roma, agrupó miles de estrellas en pocos tipos espectrales. En Harvard, bajo Edward Pickering, un equipo de mujeres calculistas (Fleming, Maury, Cannon) clasificó cientos de miles de espectros; Annie Jump Cannon fijó la secuencia O, B, A, F, G, K, M del Catálogo Henry Draper (1918–1924).

    👤 William Huggins, Angelo Secchi, Edward C. Pickering, Williamina Fleming, Antonia Maury, Annie Jump Cannon · 📍 Londres, Roma y el Observatorio del Harvard College

    📘 El diagrama H–R 🧪 Espectro de cuerpo negro EspectroCuerpo negro

    Fuentes (4)
    • Huggins, W. (1864). On the Spectra of Some of the Nebulae. Philosophical Transactions of the Royal Society 154, 437–444. https://doi.org/10.1098/rstl.1864.0013
    • Gray, R. O. & Corbally, C. J. (2019). Spectral classification of stars over the last 200, 100, 75 years and in the future. Proceedings IAU Symposium 339. https://doi.org/10.1017/S1743921319000656
    • Cannon, A. J. & Pickering, E. C. (1918–1924). The Henry Draper Catalogue. Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College 91–99.
    • Sobel, D. (2016). The Glass Universe. Viking.
  7. 1911 – 1914

    Teoría y modelos

    El diagrama de Hertzsprung–Russell

    Ejnar Hertzsprung (1911) y Henry Norris Russell (1913–1914) dibujaron, por separado, el brillo de las estrellas frente a su color o tipo espectral. Las estrellas no se reparten al azar: la mayoría cae en una banda, la secuencia principal. Ese diagrama es hoy el mapa de la vida de las estrellas.

    👤 Ejnar Hertzsprung, Henry Norris Russell · 📍 Potsdam y Princeton

    📘 El diagrama H–R Diagrama de Hertzsprung–RussellSecuencia principal

    Fuentes (3)
    • Hertzsprung, E. (1911). Über die Verwendung photographischer effektiver Wellenlängen zur Bestimmung von Farbenäquivalenten. Publikationen des Astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam 22 (63).
    • Russell, H. N. (1914). Relations Between the Spectra and Other Characteristics of the Stars. Nature 93, 227–230, 252–258, 281–286. https://doi.org/10.1038/093252a0
    • Linda Hall Library, «Scientist of the Day: Ejnar Hertzsprung» (lindahall.org/ejnar-hertzsprung).
  8. 1912

    Descubrimiento ★ hito

    Leavitt: las cefeidas dicen a qué distancia están

    Henrietta Leavitt, estudiando 25 variables de la Nube Menor de Magallanes, halló que cuanto más largo es el periodo de una cefeida, más brillante es. Con esa relación periodo–luminosidad se pudo medir, por primera vez, la distancia a otras galaxias.

    👤 Henrietta Swan Leavitt, Edward C. Pickering · 📍 Observatorio del Harvard College

    📘 Henrietta Leavitt y las estrellas que dicen a qué distancia están Curva de luzMagnitud absolutaLuminosidad

    Fuentes (1)
    • Leavitt, H. S. & Pickering, E. C. (1912). Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud. Harvard College Observatory Circular 173, 1–3 (ADS 1912HarCi.173....1L).
  9. 1915

    Teoría y modelos ★ hito

    Einstein presenta la relatividad general

    El 25 de noviembre de 1915 Albert Einstein presentó ante la Academia Prusiana de Ciencias las ecuaciones definitivas de su teoría: la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo. Explicó de inmediato la precesión anómala de Mercurio y predijo que la luz se desvía al pasar junto al Sol.

    👤 Albert Einstein · 📍 Berlín

    📘 La precesión del perihelio de Mercurio 🧪 Órbitas alrededor de un agujero negro Relatividad generalGeodésicaPrecesión del perihelio

    Fuentes (2)
    • Einstein, A. (1915). Die Feldgleichungen der Gravitation. Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften, 844–847 (sesión del 25 de noviembre de 1915).
    • Discover Magazine, «Einstein's Discovery of General Relativity, 1905–1915» (discovermagazine.com).
  10. 1919

    Observación

    El eclipse que confirmó a Einstein

    El 29 de mayo de 1919, expediciones británicas dirigidas por Eddington y Dyson fotografiaron estrellas junto al Sol eclipsado desde Príncipe y Sobral. Las estrellas aparecían desplazadas lo que predecía la relatividad general. El resultado se anunció en Londres el 6 de noviembre de 1919 y Einstein se hizo famoso.

    👤 Arthur Eddington, Frank Dyson, Andrew Crommelin · 📍 Isla de Príncipe y Sobral (Brasil)

    📘 Desviación de la luz y lentes gravitacionales Lente gravitacionalEclipse solar

    Fuentes (2)
    • Dyson, F. W., Eddington, A. S. & Davidson, C. (1920). A Determination of the Deflection of Light by the Sun's Gravitational Field. Philosophical Transactions of the Royal Society A 220, 291–333. https://doi.org/10.1098/rsta.1920.0009
    • Kennefick, D. (2019). No Shadow of a Doubt: The 1919 Eclipse That Confirmed Einstein's Theory of Relativity. Princeton University Press.
  11. 1925

    Descubrimiento

    Hubble: Andrómeda es otra galaxia

    El 1 de enero de 1925, en una reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Washington, se leyó el trabajo de Edwin Hubble con cefeidas en la nebulosa de Andrómeda: estaba a casi un millón de años luz, muy fuera de la Vía Láctea. Se cerraba el «Gran Debate» de 1920 entre Shapley y Curtis: el universo está lleno de galaxias.

    👤 Edwin Hubble, Harlow Shapley, Heber Curtis, Henry Norris Russell · 📍 Observatorio de Monte Wilson, California

    📘 La Vía Láctea y otras galaxias Galaxia

    Fuentes (2)
    • Hubble, E. (1925). Cepheids in Spiral Nebulae. Popular Astronomy 33, 252–255 (ADS 1925PA.....33..252H); resumen de la ponencia del 1 de enero de 1925.
    • Trimble, V. (1995). The 1920 Shapley–Curtis Discussion: Background, Issues, and Aftermath. PASP 107, 1133–1144. https://doi.org/10.1086/133671
  12. 1925

    Teoría y modelos

    Payne: las estrellas son casi todo hidrógeno

    En su tesis doctoral, Cecilia Payne aplicó la física atómica a los espectros estelares y concluyó que las estrellas están hechas sobre todo de hidrógeno y helio, no de los mismos elementos que la Tierra. La idea fue recibida con escepticismo y confirmada pocos años después.

    👤 Cecilia Payne-Gaposchkin, Henry Norris Russell · 📍 Observatorio del Harvard College / Radcliffe College

    📘 El cuerpo negro y el color de las estrellas EspectroFusión nuclear

    Fuentes (2)
    • Payne, C. H. (1925). Stellar Atmospheres: A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars. Tesis doctoral, Radcliffe College; Harvard Observatory Monographs 1.
    • Harvard Library / CfA, «Cecilia Payne-Gaposchkin: Education and Doctoral Thesis» (library.cfa.harvard.edu/cecilia-payne-gaposchkin/education-and-doctoral-thesis).
  13. 1927 – 1929

    Descubrimiento ★ hito

    Lemaître y Hubble: el universo se expande

    Georges Lemaître dedujo en 1927, a partir de la relatividad general, que el universo se expande y que las galaxias deben alejarse tanto más rápido cuanto más lejos están. En 1929 Edwin Hubble publicó la relación entre distancia y velocidad medida con 24 galaxias: la ley de Hubble–Lemaître.

    👤 Georges Lemaître, Edwin Hubble, Milton Humason, Vesto Slipher · 📍 Lovaina y Monte Wilson

    📘 El universo se expande 🧪 Expansión del universo Ley de Hubble–LemaîtreConstante de HubbleCorrimiento al rojo

    Fuentes (2)
    • Lemaître, G. (1927). Un univers homogène de masse constante et de rayon croissant, rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques. Annales de la Société Scientifique de Bruxelles A47, 49–59.
    • Hubble, E. (1929). A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae. PNAS 15 (3), 168–173. https://doi.org/10.1073/pnas.15.3.168
  14. 1933

    Descubrimiento

    Zwicky y la «materia oscura» del cúmulo de Coma

    Fritz Zwicky midió las velocidades de galaxias del cúmulo de Coma y vio que se movían demasiado rápido para la masa visible: el cúmulo debía contener mucha «dunkle Materie», materia oscura. Pasaron décadas antes de que se tomara en serio.

    👤 Fritz Zwicky · 📍 Caltech, Pasadena

    📘 Vera Rubin y las galaxias que giran demasiado rápido Materia oscuraTeorema del virial

    Fuentes (1)
    • Zwicky, F. (1933). Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Helvetica Physica Acta 6, 110–127 (trad. inglesa: Andernach & Zwicky, arXiv:1711.01693).
  15. 1933

    Descubrimiento

    Jansky escucha la Vía Láctea: nace la radioastronomía

    Buscando el origen de las interferencias en las comunicaciones transatlánticas, el ingeniero Karl Jansky encontró un siseo que se repetía cada día sidéreo: venía del centro de la Vía Láctea. Era la primera detección de ondas de radio de origen cósmico.

    👤 Karl Jansky · 📍 Bell Telephone Laboratories, Holmdel (Nueva Jersey)

    Día sidéreoLongitud de onda

    Fuentes (2)
    • Jansky, K. G. (1933). Electrical Disturbances Apparently of Extraterrestrial Origin. Proceedings of the IRE 21 (10), 1387–1398. https://doi.org/10.1109/JRPROC.1933.227458
    • Jansky, K. G. (1933). Radio waves from outside the solar system. Nature 132, 66. https://doi.org/10.1038/132066a0
  16. 1939 – 1948

    Teoría y modelos

    Bethe y Gamow: de dónde sale la energía y de dónde vienen los elementos

    Hans Bethe explicó en 1939 cómo las estrellas brillan fusionando hidrógeno en helio (cadena protón–protón y ciclo CNO). En 1948 Alpher y Gamow propusieron que los elementos ligeros se formaron en los primeros minutos de un universo caliente, y Alpher y Herman predijeron una radiación residual de pocos kelvin.

    👤 Hans Bethe, George Gamow, Ralph Alpher, Robert Herman · 📍 Cornell y Universidad George Washington

    📘 Nucleosíntesis estelar y neutrinos solares Fusión nuclearNucleosíntesis estelarBig Bang

    Fuentes (3)
    • Bethe, H. A. (1939). Energy Production in Stars. Physical Review 55 (5), 434–456. https://doi.org/10.1103/PhysRev.55.434
    • Alpher, R. A., Bethe, H. & Gamow, G. (1948). The Origin of Chemical Elements. Physical Review 73 (7), 803–804. https://doi.org/10.1103/PhysRev.73.803
    • Alpher, R. A. & Herman, R. (1948). Evolution of the Universe. Nature 162, 774–775. https://doi.org/10.1038/162774b0
  17. 1965

    Descubrimiento ★ hito

    Penzias y Wilson detectan el fondo cósmico de microondas

    Con una antena de Bell Labs, Arno Penzias y Robert Wilson hallaron un ruido de microondas igual en todas direcciones, de unos 3 K, que no lograban eliminar. Era el eco del universo caliente predicho por Gamow, Alpher y Herman. Es la prueba más sólida del Big Bang.

    👤 Arno Penzias, Robert Wilson, Robert Dicke, James Peebles · 📍 Holmdel, Nueva Jersey

    📘 Fondo cósmico de microondas y nucleosíntesis primordial Fondo cósmico de microondasBig BangCuerpo negro

    Fuentes (2)
    • Penzias, A. A. & Wilson, R. W. (1965). A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s. ApJ 142, 419–421. https://doi.org/10.1086/148307
    • Dicke, R. H., Peebles, P. J. E., Roll, P. G. & Wilkinson, D. T. (1965). Cosmic Black-Body Radiation. ApJ 142, 414–419. https://doi.org/10.1086/148306
  18. 1967

    Descubrimiento

    Jocelyn Bell Burnell descubre los púlsares

    Revisando kilómetros de papel de un radiotelescopio de Cambridge, la estudiante Jocelyn Bell notó una señal que pulsaba cada 1,337 segundos. Los pulsos, confirmados en noviembre de 1967 y publicados en febrero de 1968, venían de estrellas de neutrones en rotación: los púlsares.

    👤 Jocelyn Bell Burnell, Antony Hewish · 📍 Observatorio Mullard, Cambridge (Reino Unido)

    Estrella de neutronesSupernova

    Fuentes (2)
    • Hewish, A., Bell, S. J., Pilkington, J. D. H., Scott, P. F. & Collins, R. A. (1968). Observation of a Rapidly Pulsating Radio Source. Nature 217, 709–713. https://doi.org/10.1038/217709a0
    • Bell Burnell, S. J. (1977). Little Green Men, White Dwarfs or Pulsars? Annals of the New York Academy of Sciences 302, 685–689.
  19. 1970 – 1980

    Observación

    Rubin y Ford: las galaxias giran demasiado rápido

    Vera Rubin y Kent Ford midieron la rotación de Andrómeda (1970) y de decenas de espirales (1980): las estrellas de los bordes giran tan rápido como las del centro. La materia visible no basta para sostenerlas; la materia oscura de Zwicky volvió al centro de la astronomía.

    👤 Vera Rubin, Kent Ford, Norbert Thonnard · 📍 Carnegie Institution, Washington; Kitt Peak

    📘 Vera Rubin y las galaxias que giran demasiado rápido 🧪 Curva de rotación galáctica Curva de rotaciónMateria oscura

    Fuentes (2)
    • Rubin, V. C. & Ford, W. K. (1970). Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions. ApJ 159, 379–403. https://doi.org/10.1086/150317
    • Rubin, V. C., Ford, W. K. & Thonnard, N. (1980). Rotational properties of 21 SC galaxies with a large range of luminosities and radii. ApJ 238, 471–487. https://doi.org/10.1086/158003
  20. 1974

    Descubrimiento

    Hulse y Taylor: el púlsar binario que pierde energía

    En Arecibo, Russell Hulse y Joseph Taylor descubrieron el 2 de julio de 1974 un púlsar en órbita de 8 horas con otra estrella de neutrones. Su órbita se encoge exactamente como predice la relatividad general si emite ondas gravitacionales: la primera prueba, indirecta, de que existen.

    👤 Russell Hulse, Joseph Taylor · 📍 Observatorio de Arecibo, Puerto Rico

    📘 Ondas gravitacionales: del cuadrupolo a GW150914 Onda gravitacionalEstrella de neutrones

    Fuentes (2)
    • Hulse, R. A. & Taylor, J. H. (1975). Discovery of a pulsar in a binary system. ApJ 195, L51–L53. https://doi.org/10.1086/181708
    • Weisberg, J. M. & Huang, Y. (2016). Relativistic measurements from timing the binary pulsar PSR B1913+16. ApJ 829, 55. https://doi.org/10.3847/0004-637X/829/1/55
  21. 1995

    Descubrimiento ★ hito

    51 Pegasi b: el primer planeta alrededor de otro sol

    Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron el 6 de octubre de 1995, en Florencia, un planeta de medio Júpiter que da una vuelta a la estrella 51 Pegasi cada 4,2 días. Lo detectaron por el leve vaivén de la estrella (velocidad radial). Hoy se conocen miles de exoplanetas.

    👤 Michel Mayor, Didier Queloz · 📍 Observatorio de Haute-Provence, Francia

    📘 Cazando exoplanetas con tránsitos 🧪 Curva de luz de un tránsito ExoplanetaVelocidad radialEfecto Doppler

    Fuentes (2)
    • Mayor, M. & Queloz, D. (1995). A Jupiter-mass companion to a solar-type star. Nature 378, 355–359. https://doi.org/10.1038/378355a0
    • Nobel Prize (2019). Press release: The Nobel Prize in Physics 2019 (nobelprize.org).
  22. 1998

    Descubrimiento

    El universo se expande cada vez más rápido

    Dos equipos que medían supernovas lejanas (Riess, Schmidt y Perlmutter) encontraron que la expansión del universo se acelera, lo que exige una «energía oscura». El satélite Planck (resultados finales, 2018) fijó el modelo: 5 % de materia ordinaria, 27 % de materia oscura y 68 % de energía oscura.

    👤 Adam Riess, Brian Schmidt, Saul Perlmutter · 📍 Observatorios de Chile, Hawái y el telescopio Hubble

    📘 Distancias cosmológicas 🧪 Expansión del universo Energía oscuraDistancia de luminosidadSupernova

    Fuentes (3)
    • Riess, A. G. et al. (1998). Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant. AJ 116, 1009–1038. https://doi.org/10.1086/300499
    • Perlmutter, S. et al. (1999). Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae. ApJ 517, 565–586. https://doi.org/10.1086/307221
    • Planck Collaboration (2020). Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. A&A 641, A6. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201833910
  23. 2015

    Descubrimiento ★ hito

    GW150914: se oyen dos agujeros negros

    El 14 de septiembre de 2015 los dos detectores LIGO registraron una ondulación del espacio-tiempo producida por la fusión de dos agujeros negros de unas 36 y 29 masas solares, a 1300 millones de años luz. El anuncio, el 11 de febrero de 2016, abrió una nueva forma de observar el universo.

    👤 Colaboración LIGO–Virgo, Rainer Weiss, Kip Thorne, Barry Barish · 📍 Hanford (Washington) y Livingston (Luisiana)

    📘 Ondas gravitacionales: del cuadrupolo a GW150914 🧪 Chirp de ondas gravitacionales Onda gravitacionalAgujero negro

    Fuentes (1)
    • Abbott, B. P. et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger. Physical Review Letters 116, 061102. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102
  24. 2019 – 2022

    Observación

    El Telescopio del Horizonte de Sucesos fotografía dos agujeros negros

    Una red de radiotelescopios del tamaño de la Tierra mostró el 10 de abril de 2019 la sombra del agujero negro de la galaxia M87, y el 12 de mayo de 2022 la de Sagitario A*, en el centro de la Vía Láctea. Sus tamaños coinciden con lo que predice la relatividad general.

    👤 Colaboración Event Horizon Telescope · 📍 Red mundial de radiotelescopios (ALMA, IRAM, SMA, Polo Sur…)

    📘 Geodésicas de Schwarzschild: órbitas y luz alrededor de un agujero negro 🧪 Órbitas alrededor de un agujero negro Agujero negroRadio de Schwarzschild

    Fuentes (2)
    • Event Horizon Telescope Collaboration (2019). First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole. ApJL 875, L1. https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab0ec7
    • Event Horizon Telescope Collaboration (2022). First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I. ApJL 930, L12. https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6674
  25. 2025

    Instrumento

    Primeras imágenes del Observatorio Vera C. Rubin

    El 23 de junio de 2025 el observatorio de Cerro Pachón (Chile), con la cámara digital más grande construida, mostró sus primeras imágenes y 2104 asteroides nuevos en apenas diez horas de datos. Durante diez años fotografiará todo el cielo austral cada pocas noches.

    👤 NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory · 📍 Cerro Pachón, Chile

    📘 Vera Rubin y las galaxias que giran demasiado rápido Materia oscuraEnergía oscura

    Fuentes (2)
    • AURA (13-06-2025). NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory will unveil First Look images on 23 June 2025 (aura-astronomy.org).
    • Rubin Observatory, «First Look» (rubinobservatory.org/news/first-look).

Contexto

Hasta 1800 la astronomía consistía casi por completo en medir posiciones: dónde está cada astro y cómo se mueve. Se podía predecir un eclipse con enorme precisión, pero nadie sabía de qué está hecha una estrella ni por qué brilla. El filósofo Auguste Comte escribió en 1835 que la composición química de las estrellas quedaría para siempre fuera del alcance humano; se equivocó por apenas veinticinco años.

Lo que cambió fue la forma de mirar. En lugar de medir dónde está la luz, los astrónomos empezaron a preguntarse qué es la luz: cómo se reparte en colores, qué rayas la cruzan, cuánto calor trae. Ese giro, nacido en talleres de óptica y laboratorios de química de Europa, convirtió la astronomía en astrofísica: la física aplicada al cielo. En el siglo XX la astrofísica creció hasta abarcar el universo entero, y en el XXI dejó de depender solo de la luz: ahora también «oímos» el espacio-tiempo.

Sus grandes aportes

La luz como mensajera

Todo empieza con un termómetro. En 1800 William Herschel descompuso la luz solar con un prisma y midió la temperatura de cada color; el termómetro colocado más allá del rojo, donde no había nada visible, marcó la temperatura más alta. Catorce años después Joseph von Fraunhofer mapeó cientos de rayas oscuras en el espectro del Sol. Y en 1859 Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen descubrieron la clave: cada elemento químico absorbe y emite luz en líneas propias, y las rayas de Fraunhofer son la huella del sodio, el hierro o el hidrógeno del Sol. En la lección Espectros y efecto Doppler se explican esas tres leyes y cómo las mismas líneas, corridas hacia el rojo o el azul, revelan velocidades.

Ordenar las estrellas

Con la fotografía, los espectros se multiplicaron por miles. En el Observatorio del Harvard College un equipo de mujeres calculistas (Williamina Fleming, Antonia Maury, Annie Jump Cannon) los clasificó; Cannon fijó la secuencia O, B, A, F, G, K, M que todavía se enseña. Cuando Ejnar Hertzsprung y Henry Norris Russell dibujaron el brillo de las estrellas frente a su tipo espectral, apareció un orden inesperado: la secuencia principal. Ese diagrama, que puedes explorar en El diagrama H–R, resultó ser el mapa de la vida de las estrellas. Y en 1925 Cecilia Payne, aplicando la física atómica a esos espectros, mostró que las estrellas son casi todo hidrógeno. Hans Bethe cerró el círculo en 1939: brillan porque fusionan ese hidrógeno en helio.

Medir el universo

Friedrich Bessel midió en 1838 la primera distancia a una estrella, 61 Cygni, por paralaje: un triángulo con la órbita de la Tierra como base, como se calcula en Paralaje y trigonometría. Pero la paralaje solo llega a las estrellas cercanas. El salto a otras galaxias lo dio Henrietta Leavitt en 1912 con la relación periodo–luminosidad de las cefeidas (su historia está en el portal). Con ella, Edwin Hubble demostró en 1925 que Andrómeda es otra galaxia y, en 1929, que las galaxias se alejan tanto más rápido cuanto más lejos están. Georges Lemaître había deducido lo mismo dos años antes a partir de las ecuaciones de Einstein: el universo se expande. La lección El universo se expande repite el ajuste de Hubble con sus propios datos de 1929.

Esa ley cabe en una línea: v=H0 dv = H_0\,d. En palabras: la velocidad vv con que una galaxia se aleja es proporcional a su distancia dd; la constante H0H_0, la constante de Hubble, vale hoy unos 70 km/s por cada megapársec, y su inversa da la edad del universo, unos 13 800 millones de años.

Lo que no se ve

La astrofísica del siglo XX descubrió también que la mayor parte del universo no emite luz. Fritz Zwicky (1933) y luego Vera Rubin y Kent Ford (1970–1980) vieron que cúmulos y galaxias giran demasiado rápido para la materia visible: hace falta materia oscura (Vera Rubin y las galaxias que giran demasiado rápido). En 1965 Penzias y Wilson detectaron el fondo cósmico de microondas, el eco del universo caliente, y en 1998 dos equipos de supernovas hallaron que la expansión se acelera. Y en 2015, cien años después de que Einstein presentara la relatividad general, LIGO registró las ondas gravitacionales de dos agujeros negros fundiéndose: la lección Ondas gravitacionales analiza esa misma señal, GW150914.

¿Cómo lo sabemos?

A diferencia de las civilizaciones antiguas, aquí las fuentes son los artículos originales, que se conservan y se pueden leer: el trabajo de Herschel en las Philosophical Transactions de 1800, la circular de Harvard de 1912 firmada por Pickering pero «preparada por la señorita Leavitt», el artículo de Hubble en PNAS de 1929, la carta de Penzias y Wilson de 1965. Cada evento de la línea de tiempo cita el suyo, con DOI cuando existe.

Eso no significa que la historia sea simple. Hay disputas de prioridad (Adams y Le Verrier con Neptuno; Lemaître, que publicó la expansión en 1927 en una revista belga poco leída, y Hubble, que la midió en 1929), reconocimientos tardíos (el Nobel por los púlsares, en 1974, fue para Hewish y no para Bell Burnell; la materia oscura de Zwicky se ignoró cuarenta años) y resultados que se afinaron con el tiempo: la constante de Hubble de 1929 era siete veces mayor que la actual porque las distancias estaban mal calibradas. Durante décadas se discutió si Eddington había «elegido» los datos del eclipse de 1919; los reanálisis modernos de las placas de Sobral confirman el resultado. Cuando una fecha depende de si contamos la observación o el anuncio (GW150914: 14 de septiembre de 2015 y 11 de febrero de 2016), la línea de tiempo da las dos.

Legado

Heredamos un método: descomponer la luz y comparar con el laboratorio. Cada vez que una lección de este portal habla de la temperatura de una estrella por su color (El cuerpo negro), de la velocidad de una galaxia por su corrimiento al rojo, o de un planeta por el vaivén de su estrella (Cazando exoplanetas), está usando lo que Kirchhoff y Bunsen entendieron en 1859.

Heredamos también un vocabulario: las letras de Fraunhofer, los tipos espectrales de Cannon, el pársec, la constante de Hubble, la unidad jansky de los radioastrónomos. Y una imagen del universo que ninguna civilización anterior tuvo: 13 800 millones de años de edad, cientos de miles de millones de galaxias, hecho en un 95 % de algo que no brilla. El Observatorio Vera C. Rubin, que empezó a fotografiar el cielo austral en 2025, lleva el nombre de la astrónoma que más hizo por ese último descubrimiento. Esta historia sigue abierta.

✦ ¿Lo entendiste?

  1. 1. ¿Qué descubrieron Kirchhoff y Bunsen en 1859?
  2. 2. ¿Para qué sirvió la relación periodo–luminosidad de Henrietta Leavitt?
  3. 3. La ley de Hubble–Lemaître dice que…
  4. 4. ¿Qué detectó LIGO el 14 de septiembre de 2015?
Responde todas para comprobar.

Referencias

  • Hoskin, M. (ed.) (1999). The Cambridge Concise History of Astronomy. Cambridge University Press (caps. 6–8: la astronomía física y la cosmología del siglo XX).
  • Hearnshaw, J. B. (2014). The Analysis of Starlight: Two Centuries of Astronomical Spectroscopy (2.ª ed.). Cambridge University Press.
  • Kragh, H. (1996). Cosmology and Controversy: The Historical Development of Two Theories of the Universe. Princeton University Press.
  • Longair, M. S. (2006). The Cosmic Century: A History of Astrophysics and Cosmology. Cambridge University Press.
  • Britannica, «Astronomy: The rise of astrophysics» (britannica.com/science/astronomy/The-rise-of-astrophysics).