PREFACIO
He conocido a muchas personas quienes me dicen que, durante su infancia, quisieron ser astrónomos. Con el paso del tiempo, lo descartaron y terminaron desempeñándose en otras profesiones. Esto me ha llevado a pensar que tras cada uno de los 7.000 millones de habitantes que habitan hoy el mundo existen, en potencia, un sinnúmero de astrónomos que quieren saber más de sus raíces cósmicas.
Tuve la fortuna de poder dedicarme profesionalmente a esta actividad, de aprender a usar telescopios y observar e investigar el universo. Estoy convencido de que el astrónomo profesional es un intermediario entre el cosmos y el astrónomo que algunas personas llevan dentro. Espero que este libro sea una especie de mediación y que, al mismo tiempo, se encuentre a la altura de esta responsabilidad. Lo escribí pensando en lectores que no sean expertos o se encuentren ya familiarizados con la astronomía, por tanto, pueden leerlo desde estudiantes de sexto básico en adelante. Está compuesto por diecinueve capítulos breves que, al inicio de cada uno incluye una experiencia o anécdota personal relacionada con el tema del capítulo. El lector puede pasar por alto las experiencias y anécdotas con las cuales introduzco cada uno de los temas abordados en este libro sin ningún riesgo de perder continuidad, en caso de que prefiera pasar directamente al contenido científico.
El propósito de estas páginas es, como verán, ofrecer un panorama general de nuestro conocimiento sobre el universo, una excursión que va desde lo más cercano a lo más lejano, deteniéndonos en algunos paraderos para explorar más a fondo. En la primera parte comenzaremos un viaje desde la Tierra hasta el límite de lo que podemos observar con las herramientas que nos otorgan la naturaleza y la tecnología. En la segunda parte veremos que el universo es dinámico y que ha evolucionado desde las partículas elementales a construcciones cada vez más complejas como, por ejemplo, el Homo sapiens.
En esta excursión viajaremos, por tanto, hacia el pasado, hasta el mismísimo big bang, e indagaremos sobre las semillas que dieron forma al universo tal y como es hoy. A menudo se asocia al big bang como el principio del tiempo, pero en realidad todo lo que podemos afirmar es que este es, en realidad, el inicio de la expansión del universo ocurrida hace unos 13.800 millones de años. Yo mismo he caído muchas veces en esta tentación, pero la verdad es que las herramientas que nos otorgan las teorías científicas son limitadas y no nos permiten descartar que el universo haya existido antes del gran estallido.
Si bien he tratado de explicar cada uno de los elementos que componen este libro con un lenguaje simple, he intentado al mismo tiempo lograr profundidad e indagar en conceptos que no son necesariamente sencillos. Por un lado he querido compartir información científica con el lector, pero lo que más me ha motivado a escribirlo es que la lectura provoque curiosidad y que, después de este viaje, surjan muchas preguntas. Debo reconocer de antemano que los últimos dos capítulos son los de mayor dificultad conceptual. El último, en particular, es más abstracto y especulativo. Plantea preguntas fundamentales que hasta hace poco no parecían siquiera posibles de abordar científicamente: ¿Está el universo hecho para nosotros o hay multiples universos paralelos? ¿Tuvo el universo un principio en el tiempo? Llegados a ese punto, recomiendo respirar profundo y leer más lento.
Hacia el final de esta excursión veremos que, si bien la astronomía nos ha permitido avanzar un gran trecho en entender cómo ocurrió el big bang y por qué el universo es cómo es, aún quedan muchas preguntas por responder. Así es la ciencia: una de las herramientas más poderosas que tenemos para entender la naturaleza, pero que aún tiene límites.
Mientras escribía este libro, me enteré de un importante acontecimiento: nos encontramos en la antesala de dos eventos astronómicos que ocurrirán próximamente en nuestro país. Se trata de los dos eclipses totales de Sol que podrán ser observados desde Chile en 2019 y 2020, el primero desde la región de Coquimbo y el segundo desde la región de la Araucanía. Los eclipses totales de Sol ocurren en angostas franjas sobre la superficie de la Tierra, por lo cual es inusual que uno de ellos ocurra justo donde uno se encuentre. Más inusual es que ocurran dos eclipses solares totales en una misma zona geográfica. Recomiendo hacer lo posible por viajar a esas franjas, pues van a transcurrir veintiocho años para poder presenciar nuevamente un evento de este tipo desde nuestro país.
Finalmente quiero agradecer a Francisco Yankovic, Marcela Paz Molina, Miguel Pita, Máximo Bañados, Paulina Lira, Gonzalo Palma, Luisa Valenzuela y a Gonzalo Valenzuela, por la gentileza de leer algunas partes de este libro, así como a la Universidad de Chile y a CONICYT, instituciones donde he podido dedicar parte de mi tiempo a una de mis pasiones: la divulgación de la ciencia.
Estimados viajeros: aseguren sus cinturones y comencemos esta aventura cósmica.
MARIO HAMUY W.
Agosto de 2018
Primera parte
EL TAMAÑO DEL UNIVERSO
1
LA CÚPULA BLANCA
En febrero de 1973 emprendí con mi familia un viaje al norte de Chile. Íbamos en un Peugeot 404 de color rojo. Nos trasladábamos a Vicuña, la ciudad natal de Gabriela Mistral. La primera parada, al final del día, fue la hostería de esta localidad, ubicada al interior de La Serena, en el Valle del Elqui. El río, del mismo nombre, aporta el color verde al lecho del valle, que se encuentra rodeado de áridos cerros, amarillos de día y anaranjados al atardecer, todo debajo de un cielo azul intenso y prístino. Tenía 12 años. Lo que más me llamó la atención desde que llegamos fue un empinado cerro, sobre cuya cima se erguían una serie de figuras blancas. A juzgar por su distancia, unos 20 kilómetros, debían ser enormes estructuras. Su forma cupular revelaba la sofisticada mano del hombre.
Se trataba del observatorio astronómico Cerro Tololo, ubicado a 2.200 metros sobre el nivel del mar, cuyo nombre significa, en lengua aimara, «al borde del abismo». El cerro había sido elegido, a comienzos de los sesenta, por el Observatorio Nacional de los Estados Unidos como la instalación hermana del observatorio de Kitt Peak, ubicado en Arizona, para explorar el universo desde el hemisferio austral. La búsqueda del sitio óptimo se hizo recorriendo la Cordillera de los Andes y el Desierto de Atacama a lomo de mula por un equipo de astrónomos chilenos y norteamericanos. El lugar elegido era privilegiado por la limpidez de sus cielos y sus virtuosos vientos, sin turbulencias, que aseguraban las imágenes más nítidas del firmamento.
Con sus insuperables condiciones como ventana al universo, el presidente Eduardo Frei Montalva inauguraba allí, en 1967, el observatorio que albergaría, a partir de 1973, el telescopio óptico más grande del hemisferio austral, cuyo espejo de cuatro metros de diámetro nos sigue deslumbrando hasta el día de hoy con los descubrimientos más importantes del cosmos.
Su majestuosa cúpula blanca, equivalente a un edificio de doce pisos de altura, fue la figura que por entonces me conmovió, estimulando mi imaginación hasta el infinito, sin saber que diez años después llegaría a esa cima como estudiante de astronomía.
Sin embargo, antes de llegar a contemplar el cielo, debemos introducirnos en algunos aspectos formales que nos serán de utilidad en esta excursión por el universo.
Distancias en el universo