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El universo en ultravioleta

Una reflexión sobre una joven disciplina de la astronomía nacida con el desarrollo de la exploración espacial en los años sesenta

La contemplación del cielo nocturno proporciona un espectáculo sobrecogedor. La Luna, la Vía Lactea, las Pléyades (o Siete Cabrillas) o la nebulosa de Orión nos recuerdan lo insignificantes y a la vez afortunados que somos los humanos.

Lo único que le falta a este espectáculo es algo de color. A nuestros ojos el cielo y sus astros tienen un aspecto gris, muy alejado de los colores vivos del día. Sin embargo, la noche y los astros están en realidad llenos de color. Los bastones, células situadas en nuestra retina, encargados de detectar la débil luz de los astros y en general de la noche, son desgraciadamente incapaces de distinguir los colores. Por si esto fuera poco, la atmósfera que nos envuelve nos priva de ver, ya sea con los ojos o con cualquier otro instrumento, colores más allá del azul, en el rango que se denomina ultravioleta. Incluso la radiación UV-A (o simplemente rayos UVA), la de menor energía dentro del ultravioleta, es parcialmente absorbida por la atmósfera. Los rayos UV-B y UV-C, de mayor energía y por tanto más dañinos, son bloqueados casi en su totalidad por el oxígeno y ozono atmosféricos.

Una disciplina joven

Debido a la necesidad de salir fuera de la atmósfera para poder estudiar los astros en este rango de energía, la Astronomía Ultravioleta es una disciplina joven cuyo nacimiento coincide con el desarrollo de la exploración espacial en los años sesenta y setenta. Los primeros satélites en realizar observaciones en el ultravioleta fueron el Orbiting Solar Observatory (OSO) y la serie de satélites Orbiting Astronomical Observatory (OAO), ambos de la NASA. Cabe también destacar el International Ultraviolet Explorer (IUE), un satélite desarrollado conjuntamente por la Agencia Europea del Espacio (ESA), la NASA, y el Science and Engineering Research Council británico, lanzado en 1978 y que estuvo operativo ¡19 años! Durante ese tiempo el IUE realizó más de 100.000 observaciones de estrellas, nebulosas y galaxias. En época más reciente han sido telescopios de la NASA los encargados de enseñarnos la cara ultravioleta de nuestro universo: el telescopio espacial Hubble, el Far-Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), y el Galaxy Evolution Explorer (GALEX), principalmente.

A pesar de la juventud de esta disciplina son muchas las cosas que hemos aprendido sobre el universo ultravioleta en estos años. La luz ultravioleta, al ser muy energética (sólo superada por los rayos X y gamma), es emitida en su mayor parte por objetos muy calientes. De las estrellas que vemos en el cielo sólo una pequeña parte tienen un temperatura suficiente -mayor de unos 10.000 grados- para brillar significativamente en luz ultravioleta. Además de ser éstas las estrellas más calientes son además las de mayor masa, hasta 100 veces más masivas que nuestro Sol. Estas propiedades hacen que consuman su combustible (el hidrógeno y helio que emplean para la fusión nuclear), evolucionen y mueran muy rápidamente. Así, una estrella de este tipo explotará como una supernova en apenas 10 millones de años desde su formación, mientras que nuestro Sol se espera viva unos 10.000 millones de años en total.

Este hecho hace que cuando observamos el universo en luz ultravioleta desde uno de estos satélites descubramos aquellas zonas donde se han formado estrellas en época reciente, al menos en escalas astronómicas. Esto nos permite estudiar en detalle, tanto en nuestra galaxia como en otras externas, cuales son las condiciones necesarias para que se formen las estrellas, un primer paso para la formación de los planetas y, eventualmente, la aparición de la vida.

El satélite 'GALEX'

Algunos de los descubrimientos más recientes basados en observaciones en el ultravioleta provienen del satélite GALEX, el cual, gracias a su gran campo de visión, ha completado recientemente la primera exploración de todo el cielo en este rango de energías. Dicha exploración ha permitido descubrir fenómenos poco comunes tales como colas de material dejadas por algunas estrellas en su movimiento dentro nuestra galaxia o regiones de formación de estrellas en zonas en principio inhóspitas debido a la poca materia disponible en ellas. Estos hechos deben aún ser explicados en gran parte, y en ello estamos.

En el futuro próximo otros instrumentos, tales como el COS, espectrógrafo instalado recientemente en el telescopio Hubble, o el satélite World Space Observatory (WSO), una iniciativa conjunta de Rusia, España, Alemania y China deberán servirnos para explicar éstos y otros fenómenos. Estos mismos instrumentos nos proporcionarán, sin duda, nuevos retos en nuestra comprensión del universo, un universo siempre desafiante, un universo en ultravioleta.

Armando Gil de Paz es investigador del departamento Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera de la Universidad Complutense de Madrid