A principios de los 80, aun siendo estudiante de pregrado de física en la Universidad Católica, tuve la suerte de observar con el telescopio de 4m de Cerro Tololo (hoy llamado "Telescopio Blanco" en honor a Víctor Blanco, director del observatorio en los 70 y 80). Mientras el telescopio juntaba fotones durante largas horas de observación yo leía un artículo en una revista con referato científico describiendo la detección múltiple de objetos, todos iguales, en el campo cerca del centro de un cúmulo de galaxias. No recuerdo más, sólo mi admiración por lo que nos ofrecía la naturaleza, lograr observar galaxias increíblemente distantes cuya luz es magnificada y multiplicada por el campo gravitatorio de una estructura, justamente un cúmulo de galaxias, en el universo. Teníamos ante nuestra vista y para nuestra admiración un telescopio natural, increíblemente grande.

A continuación relato cómo funciona este fenómeno.

La Relatividad General es la teoría vigente para explicar la gravitación. Ayuda a describir los movimientos de las estructuras más grandes en el universo, como cúmulos de galaxias, galaxias, estrellas, planetas, y otros, hasta las estructuras más pequeñas como las partículas elementales. Considera como base el espacio tiempo –es decir tres dimensiones espaciales y una temporal– todo junto, y describe las trayectorias de estos objetos, incluyendo la luz, como un fenómeno integral, indivisible y causal. Más aún, los astrofísicos están prontos a confirmar una predicción de la teoría en la que masas aceleradas generan arrugas como ondas en el espacio-tiempo. Falta poco, estamos casi listos para detectar lo que se ha denominado “ondas gravitacionales”, y muy esperanzados en confirmar lo que Einstein nos legó.

Para no divagar en exceso, quiero describir un caso concreto, observado y medido: la trayectoria que toma la luz de una galaxia. La luz de una galaxia distante viaja en dirección nuestra describiendo un camino claramente determinado por la distribución de la materia y no en línea recta. Semántica o no, ¿es que la trayectoria de la luz no es recta o es que el espacio-tiempo es curvo? Consideremos una galaxia espiral a una distancia de 13 mil millones de años luz. Su luz -que fue emitida cuando el universo no tenía más de unos pocos cientos de millones de años- atraviesa una estructura de materia como la de un cúmulo de galaxias ubicado a no más de 1/100 de esa distancia. Según la teoría de Einstein, la imagen de esa galaxia ya no es una imagen con lindos brazos espirales simétricos, sino que es un arco –o varios de ellos– de luz magnificada y distorsionada, similar a lo que podría producir una lente de mala calidad. . Usando la teoría de Einstein, si conociéramos la distribución de la materia en el cúmulo, podríamos reproducir con mucho detalle nuestra distante y preciosa galaxia espiral.

Usando estas técnicas, nuestro grupo se ha concentrado por más de 10 años en la detección de las galaxias más distantes en el universo. En trabajos recientemente publicados, en las revistas Nature y Astrophysical Journal, reportamos las propiedades físicas de estas galaxias. Estas son mucho más pequeñas que la Vía Láctea y forman estrellas a una tasa de unas pocas masas solares por año, muy distintas a los monstruos galácticos, espirales y elípticas, que vemos en la actualidad.

Fuente: Columna redactada por el astrónomo IAA UC, Leopoldo Infante en el Portal de Noticias EMOL. Para ver la nota original hacer click aquí