Nacida el 4 de julio

Se me pasó el aniversario exacto, que fue el sábado pasado, pero vale la pena celebrarlo igual: el cumpleaños de Henrietta Leavitt, nacida el 4 de julio de 1868 en un pueblito de menos de dos mil habitantes en el corazón de Massachusetts. Era hija de un pastor calvinista de tradición puritana, y recibió una educación esmerada e inusual para las mujeres de su era. A los 20 años ingresó al Radcliffe College de Boston, una especie de anexo para mujeres de la Universidad de Harvard. Allí cursó una amplia variedad de materias, desde griego, filosofía y artes plásticas hasta análisis matemático, física y astronomía. Al terminar sus estudios, que a un varón le habrían valido un grado de Bachelor ("licenciado"), le dieron apenas un certificado. Pero lo más valioso fue que se despertó su vocación científica, y se quedó en Boston, trabajando como computadora en el Observatorio de la universidad.

Hoy en día, cuando decimos "computadora", pensamos en una máquina electrónica. Pero hasta la década de 1960 una computadora era una chica. Todos los grandes laboratorios y observatorios tenían equipos de estas mujeres, que hacían lo que hoy hacemos con computadoras, pero a mano. Era una salida laboral atractiva para las mujeres a quienes les gustaba la ciencia, y que no tenían en esa época posibilidades de llevar adelante una carrera académica, y en muchos casos ni siquiera de estudiar en la universidad (la mayor parte de ellas ni siquiera tenían estudios avanzados, el caso de Leavitt es una rareza). En el Observatorio de Harvard College, el director Edward Pickering había armado un equipo de computadoras para llevar adelante el ambicioso proyecto Henry Draper, financiado por la viuda de un astrónomo aficionado pionero de la fotografía astronómica. El proyecto fue inmensamente exitoso, y su catálogo de más de 200 mil estrellas se sigue usando hasta el día de hoy. Fue el primer catálogo masivo de espectros estelares capturados fotográficamente, y las Computadoras de Harvard fueron quienes los catalogaron, midieron y estudiaron, y diseñaron un sistema de tipos estelares basados en ellos, que fueron el disparador de la nueva ciencia de la astrofísica.

Pero el nombre de Henrietta Leavitt está asociado a otro descubrimiento fenomenal, que acabaría teniendo repercusiones extraordinarias en pocos años. El proyecto contaba con dos observatorios, uno en Boston y otro en Arequipa, Perú, desde donde se observaba el hemisferio austral. Leavitt se puso a estudiar las placas fotográficas de Arequipa, y en particular las estrellas variables de las Nubes de Magallanes. Se conocían un puñado de estrellas variables a principios del siglo XX, todas en el hemisfero norte, y el nuevo survey abría una posibilidad de expandir lo que se sabía de ellas. Leavitt terminó descubriendo y estudiando miles de estrellas variables. En 1908 publicó un catálogo de casi 2000 variables en las Nubes de Magallanes:

 Allí hace la siguiente observación: entre las estrellas variables de un cierto tipo (variables regulares de período corto, que hoy llamamos cefeidas), las más brillantes tienen períodos más largos.

Al momento no pudo cuantificar esta observación, pero pocos años después tuvo la clave, con estrellas adicionales de la Nube Menor de Magallanes:

 En este trabajo descubre lo que llama "una relación destacable":

A continuación, muestra esta relación en forma gráfica. El gráfico de la izquierda muestra que la magnitud de los máximos y de los mínimos de estas estrellas, en función del período, sigue una relación funcional suave. En el gráfico de la derecha queda en evidencia que la relación además muy sencilla: el brillo es simplemente proporcional al logaritmo del período.

El aspecto de la Nube Menor admite sospechar algo que hoy sabemos con certeza: que todas sus estrellas se encuentran aproximadamente a la misma distancia de la Tierra. Por lo tanto, la magnitud observada corresponde directamente a la luminosidad intrínseca de las estrellas. Leavitt señala que existen estrellas variables del mismo tipo (que tienen la misma curva de luz), pero mucho más brillantes. Por ejemplo, el prototipo de las cefeidas, la estrella Delta Cephei, tiene un período de 5 días y una magnitud de 3.5, 10 magnitudes más brillante que las de su catálogo para el mismo período (ver el gráfico de arriba). Si las estrellas son similares en luminosidad, eso permite calcular que la Nube de Magallanes está 10000 veces más lejos que Delta Cephei. Se abría así una nueva y poderosa herramienta para explorar el tamaño del universo. Leavitt se lamenta en el paper de que no haya todavía paralajes medidas de este tipo de estrellas (ni espectros, para confirmar que se trataba de estrellas equivalentes), porque la comparación de brillos permitiría calcular distancias de esta manera. 

Poco tiempo después, Harlow Shapley (que sucedió a Pickering como Director del Observatorio) logró estimar distancias a algunas cefeidas, calibrar de manera aproximada la curva de Leavitt, y convertirla en una herramienta para medir distancias estelares. Así descubrió que la posición del sistema solar no era central en la galaxia, sino que estábamos a miles de años luz del centro. En 1923 se inauguró un telescopio gigante, con un espejo de 100 pulgadas, en el Observatorio Mt. Wilson, que le permitió a Edwin Hubble observar cefeidas en la "nebulosa" de Andrómeda, calcular su inmensa distancia, descubrir que era una galaxia en sí misma, como la Vía Láctea, y concluir que el universo era millones de veces más grande que lo que se creía. 

Hubble sostenía que el trabajo de Leavitt merecía un premio Nobel, y el matemático sueco Gustaf Mittag-Leffler intentó nominarla a mediados de los años 1920, pero descubrió que Henrietta había fallecido un par de años antes, a los 53 años de edad. La relación entre el período y la luminosidad de las estrellas variables sigue siendo, más de un siglo después del trabajo de Leavitt, uno de los escalones cruciales para medir el tamaño y la expansión del universo.

 

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¿Por qué las computadoras humanas eran mujeres? La principal razón es que les pagaban menos. Además, como dijimos, las mujeres tenían menos oportunidades de desarrollarse en el mundo académico. Hace algunos años hubo una película muy buena, Hidden Figures, sobre uno de los últimos equipos de computadoras humanas, que trabajó en la NASA en los inicios del programa espacial. Hay que decir que Edward Pickering era un defensor de los derechos de las mujeres, y alentaba a sus computadoras a valorar su trabajo, y a que lo publicaran. Posiblemente cuente algo más sobre otras mujeres notables del equipo, en otro momento. Tal vez vale la pena mencionar también que Leavitt era sorda, al igual que Annie Cannon, otra de las computadoras, autora del sistema de clasificacion espectral de las estrellas. Ambas son un ejemplo de voluntad y dedicación.

En la foto de las computadoras, vemos a Pickering de pie y a Leavitt sentada delante de él. En la pared a su lado hay una curva de luz de una estrella variable. Hay varias fotos parecidas, con la pinta de que están posadas.  

Explorando el universo oscuro

Ya he mencionado que estamos en una era de grandes surveys, como el del telescopio Vera Rubin. Desde hace un par de años está en operaciones el telescopio espacial Euclid, de la Agencia Espacial Europea, que es tan extraordinario que si no tiene más espacio en los canales de prensa, debe ser porque la oficina de comunicaciones de la ESA es mucho peor que la de la NASA. 

Cualquier telescopio, diría cualquier instrumento científico, tiene compromisos en su diseño. En el caso de los telescopios, suelen competir la resolución de la imagen con el tamaño del campo, el pedazo de cielo que pueden capturar. Los telescopios Hubble y Webb, por ejemplo, producen imágenes de extraordinaria resolución espacial, pero ven un pedacito minúsculo del cielo. Rubin, así como el telescopio espacial Roman que está pronto a ser terminado, en cambio, tienen campos visuales amplios. Pero Euclid fue el primero. Sus imágenes cubren más de medio grado cuadrado de cielo (miles de veces mayor que las del Hubble), y además está en el punto de Lagrange L2 (donde está el Webb) de manera que la Tierra no obstruye su visión (como en el caso del Hubble). Desde allí, Euclid envía 100 GB de datos cada día. La foto que puse arriba muestra el cúmulo de galaxias de Perseo íntegro, en una sola toma de unos 70 minutos, mostrando más de 1000 galaxias miembros del cúmulo, más unas 100 mil adicionales detrás, muchas de ellas desconocidas previamente. Una imagen similar del Hubble habría requerido meses de observación continua. La imagen original tiene 8000×8000 píxels. Les pongo un recortecito mínimo para que se vean los detalles:

Euclid fue diseñado de esta manera para observar la maraña cósmica, de la que nos ocupamos recientemente, que es la estructura del universo a gran escala, y caracterizarla desde el universo cercano hasta redshift z = 2 (unos 10 mil millones de años atrás). Para hacerlo, Euclid no se interesa en cada galaxia individual, sino que pretende observar, con su campo visual amplio, el efecto de lente gravitacional de grandes grupos de galaxias. La materia de estas galaxias (la materia normal, pero especialmente la oscura) tuercen la luz que viene de atrás, de una manera característica que permite inferir la distribución tridimensional de materia en el universo, así como su movimiento (tanto peculiar como debido a la expansión del universo). Durante sus años de operación, Euclid va a cubrir un 35% de todo el cielo, más o menos como el survey DESI que comentamos hace poco. Durante la campaña, va a observar unas 10 mil millones de galaxias individuales, cada una en al menos 7 filtros de luz visible o infrarroja. Una cosa única y extraordinaria, que va a ser una pieza clave en nuestra comprensión del universo en las próximas décadas. 

Más de una vez hemos contado que estos grandes surveys producen tantos datos que ningún astrónomo individual puede con ellos. Cada vez más, los astrónomos están recurriendo a sistemas de inteligencia artificial para analizarlos, pero en el caso de Euclid, además, están reclutando voluntarios humanos. Han creado un programa en el sistema Zooniverse de ciudadanos científicos, llamado Space Warps, para que los entusiastas participantes ayuden a descubrir casos de "lente gravitacional intensa", como éste:

Esto es una galaxia, detrás de otra galaxia. ¡Reíte de los "planetas alineados"! No sé por qué, pero parece que por ahora los humanos son mejores que las máquinas para hacer esto. El año pasado los voluntarios descubrieron 500 de estas galaxias en apenas el primer 0.04% de datos de Euclid. Fíjense este caso, por ejemplo. Es una galaxia enorme, con un núcleo muy brillante, pero si se fijan con cuidado verán que apretadito alrededor de él hay un anillo (un "anillo de Einstein") de luz distorsionada por acción gravitacional. 

Si les interesa participar, pueden unirse al equipo de Space Warps.

 

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Todas las imágenes son de ESA/Euclid. 

La maraña cósmica

El mes pasado, el experimento DESI completó su programa de 5 años: hacer un mapa tridimensional del universo, mostrando dónde se encuentra cada galaxia alrededor nuestro, desde el Grupo Local hasta el confín más lejano. DESI ha sobrepasado con creces los surveys anteriores, con 47 millones de espectros de galaxias, que permiten ubicarlas en la tercera dimensión, en profundidad, que en el universo además corresponde a antigüedad.

El mapa cubre más o menos un tercio del cielo, y en la imagen de arriba nos muestra el universo visto "desde afuera". La Vía Láctea está en el centro, y las galaxias más lejanas están a 11 mil millones de años en el pasado. Los dos sectores sin datos son la "zona de exclusión", correspodiente a la banda de la Vía Láctea en el cielo. A una distancia intermedia hay una especie de anillo de menos densidad. No es que allí haya menos galaxias, sino que es una región de transición entre dos metodologías de observación, una para el universo cercano y otra para el lejano, y se produce ese defecto en la imagen. El mapa completo es tan detallado que hay que hacer un fuerte zoom para ver las galaxias individuales:

Y más aún: 

Como se puede apreciar a simple vista, las galaxias no están distribuídas uniformemente en el universo. Forman unos filamentos, una maraña, que parece una esponja, con grandes huecos vacíos. Lo que vemos en la imagen es gruesito en la dirección perpendicular al plano de la pantalla, de manera que muchas galaxias aparecen superpuestas y la espuma cósmica se desdibuja. Si se hace una rodaja finita, el mapa se ve así:

Esta textura esponjosa se conoce de hace tiempo, y la cosmología moderna es tan extraordinaria que se puede simular su formación, como en este trabajo reciente:

Poco después del Big Bang caliente, cuando el universo empezó a enfriarse, pero antes de que se formaran las primeras estrellas, las pequeñas fluctuaciones de densidad (del orden de una parte en 100 mil) se amplificaron por acción de la gravedad, que es una fuerza atractiva, y la materia se condensó en esta espuma cósmica. Las galaxias se formaron en las regiones más densas, y a partir de allí evolucionaron. El mapa de DESI servirá para entender cómo ocurrió todo, en particular el rol de la energía oscura (DESI significa Dark Energy Spectroscopic Instrument). Resultados preliminares sugieren que la energía oscura también evolucionó, como la densidad de materia, algo que nadie se esperaba. Veremos.

DESI está montado en el telescopio Mayall, un instrumento precioso con un espejo de 4 metros de diámetro, en el Observatorio Kitt Peak, idéntico al telescopio Blanco de Cerro Tololo en Chile (donde hay un survey parecido, llamado DES para confundir). Estaba medio subutilizado cuando lo visité hace ya 25 años, y DESI lo ha rejuvenecido. En el plano focal tiene un sistema complicadísimo, con cientos de miles de partes, entre ellas 5 mil robotitos minúsculos, que pueden moverse y activarse para capturar cada uno la luz de una galaxia individual y dirigirla a una fibra óptica que la lleva a un espectrógrafo. Los blancos se elijen, para cada dirección del cielo, en base a un survey previo (no espectroscópico) que contiene casi 3 mil millones de objetos, la mitad de los cuales son galaxias.

En el sitio de NoirLab, que operó el experimento, se pueden ver visualizaciones tridimensionales, incluyendo un viaje simulado a través del mapa.

DESI fue muy exitoso, y se ha prolongado su funcionamiento por dos años más. Se cubrirá un 20% más de cielo, y se volverán a visitar zonas ya observadas, para complementarlas con galaxias que quedaron sin observar. ¡Ampliaremos!

 

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Las imágenes son del proyecto DESI en NoirLab.

La imagen simulada es del proyecto Colibre: Schaye et al., The COLIBRE project: cosmological hydrodynamical simulations of galaxy formation and evolution, MNRAS 548: stag375 (2026).

El sandwich del vampiro

Me encanta cuando los astrónomos les ponen nombres de fantasía a sus descubrimientos, como el Homúnculo de Gaviola, por ejemplo. Los nombres pueden parecer caprichosos, pero responden a una necesidad real: hablar de las cosas. Los objetos astronómicos ancestrales tienen nombres: las constelaciones, las estrellas, los planetas, e incluso encantadoras historias que ayudan a fijarlos en la memoria. Los objetos de la astronomía moderna tienen, en cambio, designaciones de catálogo. Son igualmente eficientes para identificarlos de manera unívoca, pero son absurdos para hablar de ellos. Así que cuando una astrónoma uruguaya y uno transilvano descubrieron juntos un objeto interesante, identificado como IRAS 23077+6707, lo bautizaron... ¡el Chivito de Drácula!

El Chivito (DraChi le dicen en el paper, pero yo voy a decir Chivito) es un disco protoplanetario. Es decir, es una estrella joven que está formando a su alrededor un sistema planetario. El material que acabará en los planetas es por ahora un disco grueso de polvo oscuro, con material más brillante a uno y otro lado. Es el más grande de su tipo jamás observado, y lo vemos casi justo de canto, de manera que parece un sandwich, un chivito uruguayo (lo que en Argentina, en Córdoba en particular, se llama "lomito"). Por arriba y por debajo del disco de polvo, el material brillante y menos denso es inusualmente caótico y forma varias estructuras en forma de filamentos o, para decirlo directamente, de colmillos de un vampiro, que parecen ser el envoltorio nebular que dio origen a la estrella, y que se encuentra en proceso de disiparse. 

El Chivito se encuentra a 1000 años luz de nosotros, en la constelación de Cefeo (no la vemos desde acá, está al norte de Andrómeda). Mide como 3200 unidades astronómicas de diámetro (50 veces el sistema solar hasta el cinturón de Kuiper, o de Fernández, ya que estamos de temática oriental), y tiene una masa de un quinto del Sol. La estrella central es el doble de masiva que nuestro Sol. No está asociado a ninguna de las grandes regiones de formación estelar, pero está cerca del borde de lo que parece ser una burbuja de expansión de una supernova, cuya compresión tal vez disparó la formación de la nueva estrella y su sistema. 

En definitiva, el Chivito de Drácula es un objeto excepcional para estudiar la formación de sistemas planetarios, algo que se entiende a grandes rasgos pero que tiene todavía muchos huecos (¿cómo se pasa del metro de diámetro? ¿a dónde va a parar el momento angular? ¿cómo termina la etapa colisional? ¿eh?). No es el primer objeto de este tipo que se conoce, pero son muy pocos. Un ejemplo anterior es la Hamburguesa de Gómez, descubierta por el chileno Arturo Gómez:

Siendo chileno, no sé por qué no lo llamó completo. El Completo de Gómez; he ahí una oportunidad perdida. Como ven, hay una temática gastronómica que se repite. No veo la hora de que un astrónomo argentino estudie uno y le ponga por nombre Choripán. 

 

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El paper original es: Ciprian Berghea (el transilvano), ... Ana Mosquera (la uruguaya), et al., Dracula’s Chivito: discovery of a large edge-on protoplanetary disk with Pan-STARRS, ApJL 967 L3 (2024).  Entre los autores hay uno, Thomas Petit, que se identifica como "Amateur astronomer". Las fotos allí son más feas que la que hizo el telecopio Hubble en 2025. 

Tanto la foto del Chivito como la de la Hamburguesa son de NASA/ESA/STScI/HST. 

Los puntitos rojos

Hace apenas cuatro años el Telescopio Espacial Webb comenzó su exploración del universo infrarrojo. Uno de sus principales objetivos es el estudio del universo temprano, hace más de 10 mil millones de años, cuando las galaxias eran jóvenes y el medio intergaláctico era muy distinto del actual. ¿Pero cómo va a observar el pasado? Lo pasado, pisado. El Webb es un telescopio, no una máquina del tiempo. 

Sin embargo, debido a que la luz se propaga a una velocidad finita, siempre observamos el pasado. Como la velocidad de la luz es enorme, esto carece de importancia cuando miro un paisaje, ya que lo veo tal como era hace un diezmilésimo de segundo. Pero cuando observamos un planeta ya lo vemos como era hace algunas horas. Y el universo es tan grande que, cuando el Webb observa esos majestuosos campos de galaxias lejanas, estamos viendo el universo de hace miles de millones de años.

Apenas empezó su campaña, como ocurre con cualquier instrumento revolucionario, aparecieron cosas novedosas e inesperadas. Una de ellas fueron los Puntito Rojos (Little Red Dots), que parecen salpicar el fondo de todas las imágenes profundas del Webb.

Los Puntitos Rojos no encajaban con ninguna expectativa: eran muy luminosos (lo cual sugería enormes masas estelares), muy abundantes, y aparecen en una época muy temprana. Parecía imposible tener "galaxias" tan masivas y tan jóvenes a la vez, ya que las galaxias enormes que vemos en la era actual del universo han crecido fusionándose sucesivamente, a partir de galaxias pequeñas. Y tan "rojas", porque estrellas rojas suele significar estrellas maduras. ¿Qué eran los Puntitos Rojos? No faltaron los medios sensacionalistas (incluso científicamente honestos, sólo que innecesariamente amarillos) que salieron con titulares del tipo "el Webb rompió el universo", o cosas por el estilo.

Una posible explicación de la enorme luminosidad de los Puntitos Rojos era, por supuesto, que se tratase de galaxias muy activas, tipo quasar, en las cuales un agujero negro central está destruyendo materia activamente y emitiendo una enorme cantidad de radiación. Es decir, la luminosidad observada no sería de estrellas, sino del núcleo activo, y la galaxia no necesitaba ser tan masiva como su potencia sugería. La principal objeción a esta explicación era que los quasars tuvieron su momento de gloria ya pasados los primeros mil millones de años de edad del universo. Para explicar la abundancia de Puntitos Rojos en épocas anteriores, lo que sabemos de los quasars parecía insuficiente (insuficiente en un factor 10, más o menos). Además, los Puntitos Rojos emitían muy poca radiación X y radio, comparados con los quasars.

Sorprendentemente rápido (en otros casos, estos misterios requieren décadas para resolverse satisfactoriamente) el panorama se está aclarando.Ya existe suficiente evidencia (principalmente en los espectros de cientos de Puntitos individuales) de que los Puntitos Rojos efectivamente son agujeros negros activos. Tal vez no súper gigantes (las mediciones apuntan a alrededor del millón de masas solares), pero que representan una fracción de masa, con respecto a las estrellas de sus galaxias, mayor que en la actualidad (porque las galaxias eran más chiquitas). También se ve que tuvieron un pico a los 900 millones de años post Big Bang, con menos actividad después y antes, pero que ya estaban allí a los 400 millones de años. La falta de radiación X y radio se debe a que están envueltos en densos capullos de gas ionizado, que recicla la radiación y explica todas las propiedades de sus espectros. En algunos de ellos se aprecia la nebulosidad que los rodea.

Además de la evidencia observacional, se hicieron simulaciones detalladas de los primeros cientos de millones de años del universo (sin nada adicional, los modelos de siempre), y las condiciones son adecuadas para que los primeros agujeros negros (de masas no mucho mayores a las estelares) crezcan de manera descomunal y se conviertan en supermasivos, ya que se encontraban en un medio muy rico en gas. En este gráfico se ve cómo crecen abruptamente (la escala vertical, correspondiente a la masa, es además logarítmica):

Nótese que la simulación corresponde a una época anterior a la que está observando el Webb: redshift veintipico, menos de doscientos millones de años después del Big Bang (creo que la galaxia récord actual está a redshift 14). No sé si el Webb llegará a observar este fenómeno, o si sólo podrá ver lo que está viendo, con estos súper agujeros negros ya formados y radiando como locos. Esto produjo un episodio relativamente breve llamado súper-Eddingon, en el cual la presión de la propia radiación puede disipar el material que la está produciendo. El universo en el que existían estas condiciones era muy distinto del actual: mucho más caótico y turbulento, con una población de estrellas de puro hidrógeno y helio distintas de las actuales (llamada Población III), y permitió la fusión de estos agujeros negros al colisionar y fundirse sus galaxias. La simulación muestra cómo muchas de estas estrellas (de cientos de masas solares) transicionan directamente a agujeros negros por acreción de masa, mientras la galaxia colapsa sobre ellos disparando además episodios de formación estelar y el crecimiento del agujero negro súper masivo:

En los próximos años, el Webb tal vez podrá observar evidencia de estos fenómenos, y se empezará a completar la imagen de los primeros mil millones de años del universo, sin romperlo.

 

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Las fotos son de NASA/ESA/CSA/JWST (la primera es un recorte del CEERS, las otras son de los papers). 

El paper teórico es Mehta et al., Growth of light seed black holes in the early Universe, Nature Astronomy, 2026. (https://doi.org/10.1038/s41550-025-02767-5)

Los del Webb son:

Kocevski et al.,  The rise of faint, red AGN at z > 4: A sample of Little Red Dots in the JWST Extragalactic Legacy Fields, ApJ, 2025 (http://doi.org/10.3847/1538-4357/adbc7d)

Rusakov et al., Little red dots as young supermassive black holes in dense ionized cocoons, Nature, 2026. (https://doi.org/10.1038/s41586-025-09900-4)

Están apareciendo una cantidad de trabajos con observaciones y análisis de los Puntitos Rojos, que van completando el panorama. Por ejemplo, un paper de mi amiga Karina Caputi señala que podría tratarse de una diversidad de objetos: Not Just a Dot: The Complex UV Morphology and Underlying Properties of Little Red Dots, DOI 10.3847/1538-4357/adfa10.

Un concilio de gigantes

En el mito griego hay dos guerras entre dioses: la titanomaquia y la gigantomaquia. La primera es la guerra contra los titanes, en la cual los olímpicos vencen a Cronos, que devoraba a sus hijos. Más de una vez hemos comentado algunos episodios. Después de derrotar a los titanes, Zeus y su familia lucharon contra los gigantes, también engendrados por Gea y Urano como los titanes, y establecieron el orden definitivo del cosmos, en el cual se desarrolla la historia humana. El mito de Piscis, que alguna vez hemos comentado es un episodio de esta teomaquia. Estas guerras en las que una generación de dioses se enfrenta a una anterior y la substituye son bastante comunes también entre otros pueblos europeos. Por ejemplo, en los pueblos nórdicos hay otro grupo de dioses que también se traducen usualmente como "gigantes", los jötunn, derrotados por los dioses de Asgard (el padre de Loki es un jötunn). En el sistema solar, tan poblado de dioses grecorromanos, tienen nombre de gigantes Encélado y Mimas, ambos satélites de Saturno (que es el titán Cronos). Pero en general pocos nombres de gigantes son familiares hoy en día.

Mucho más allá, a millones de años luz, nos rodean doce gigantes:

Circinus, Bode, Cigarro, Ojo de Gato, Ojo Negro, Maffei Uno, Maffei Dos, Moneda de Plata, Molinillo Austral, Centaurus A, IC 342, NGC 4945.

Algún lector desatento podrá creer que se trata de personajes mitológicos. Pero hacia el final de la lista hay unos nombres sospechosamente astronómicos. ¿NGC? ¿IC? ¿Esas no son galaxias? Sí, son. Y los nombres propios que las preceden también son galaxias que hemos visitado: Moneda de Plata es NGC 253, la galaxia de Sculptor. Molinillo Austral es Messier 83. Centaurus A es la galaxia peculiar NGC 5128. Y NGC 4945 es "la otra" galaxia de Centaurus.

Este Concilio de Gigantes fue identificado recién en 2014 por el astrónomo canadiense Marshall McCall. Forman un anillo a unos 12 millones de años luz, con muy poca dispersión hacia arriba y abajo del plano medio:

La Vía Láctea está un poquito corrida del centro del anillo. Y ambas galaxias grandes del Grupo Local, Vía Láctea y Andrómeda, también están en el plano del Concilio, formando una estructura plana que se llama Hoja Local. La evolución del Grupo Local y del Concilio de Gigantes parece haber sido conjunta en el pasado, cuando el universo era más pequeño, ya que las direcciones de sus rotaciones parecen estar más o menos alineadas, y son muy distintas de las correspondientes a galaxias más lejanas. Esta estructura achatada es precisamente lo que predicen los modelos de evolución del universo primitivo: una especie de esponja, con grandes vacíos separados por superficies de materia oscura, donde se forman las galaxias. La Hoja Local es una de las paredes del Vacío Local. Los grandes surveys de galaxias muestran que esta esponja filamentosa llena todo el universo. 

Entre las galaxias del Concilio hay varias muy activas, ya sea por su núcleo o por starburst, y nos bombardean con partículas subatómicas de gran energía. Son los rayos cósmicos ultraenergéticos que comentamos la semana pasada, que el Observatorio Auger (en la provincia de Mendoza) está finalmente caracterizando. Este mapa del cielo muestra cómo los rayos cósmicos extragalácticos parecen venir del Concilio de Gigantes. 

El cúmulo de Virgo también está en el plano de la Hoja Local, si bien bastante más lejos. Por esta razón muchas galaxias brillantes aparecen alineadas en el cielo. En la próxima "temporada de galaxias", en otoño, aprovechen a identificar desde nuestra perspectiva esta enorme estructura, que es uno de los ladrillos de todo el universo.
 

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El paper de McCall es: McCall, A Council of Giants, MNRAS 440:405–426 (2014). La ilustración de las dos vistas del Concilio está basada en su Figura 3.

La primera foto es del Friso de la Gigantomaquia, del Altar de Pérgamon (CC BY-SA user Sailko, Wikimedia). 

La figura del los rayos cósmicos es de: Auger Collaboration, The Distribution of Ultrahigh-energy Cosmic Rays along the Supergalactic Plane Measured at the Pierre Auger Observatory, ApJ 984:123 (2025).  

La ilustración de las 14 galaxias es de Wikipedia, usuario Piquito Veloz. 

¡Feliz año (anomalístico) nuevo!

Todos sabemos que un año es una vuelta de la Tierra alrededor del Sol, ¿no? Sería razonable que comenzara en un punto especial de la órbita. ¿Qué tiene de especial el 1 de enero? 

Nada. En cambio hoy, 3 de enero, sí es un punto especial: es el perihelio, el punto de máxima cercanía al Sol en la órbita elíptica de la Tierra  (en la figura de abajo el óvalo está muy exagerado para que se note mejor). Además de más razonable, astronómicamente hablando, el año que empieza en el perihelio tiene un nombre buenísimo: se llama año anomalístico, porque en la mecánica orbital se llama anomalía al ángulo entre el objeto en órbita y su periapsis, el perihelio en este caso. El año anomalístico, entonces, es el tiempo que transcurre de un perihelio al siguiente. A diferencia del año calendario, que dura una cantidad entera de días (365 o 366), el año anomalístico dura 365.259636 días, porque a la órbita de la Tierra no le importa cuándo dura un día.

El año nuevo que festejamos el 1 de enero, en cambio, es el año civil o año calendario, que es el que rige los aniversarios de todo tipo. En nuestro calendario actual, el gregoriano (del Papa Gregorio XIII), la duración promedio del año civil a lo largo de los siglos se puede calcular fácilmente teniendo en cuenta los bisiestos cada 4 años, excepto los años múltiplos de 100 (1900 no fue bisiesto), salvo cuando son también múltiplos de 400 (2000 sí fue bisiesto): 365 + 1/4 – 1/100 + 1/400 = 365.2425 días. Un poquito menos de 365 días y un cuarto.

El calendario gregoriano es una aproximación del año trópico, medido de equinoccio de marzo a equinoccio de marzo, que dura 365.24219 días. La diferencia es de menos de una parte por millón, lo cual habla muy bien de Clavius y los astrónomos del siglo XVI que diseñaron la reforma del calendario juliano (de Julio César), que era de 365.25 días. 

Alguien que recuerde, de las clases de Física, la existencia de los sistemas de referencia inerciales, podría señalar que habría que medir el movimiento de la Tierra con respecto a, por ejemplo, las estrellas lejanas. Claro que sí: es el año sideral, que dura 365.256363004 días. Bueno, eso duró en el año 2000, que se usa como referencia. Es distinto del año trópico debido a la precesión de los equinoccios, un fenómeno que se conoce desde hace miles de años. Y es distinto del año anomalístico debido a la precesión del perihelio. Un lío, sí. ¿Se creían que un año es un año es un año? 

¡Y esto no es todo! Tenemos también el año dracónico, que se mide entre dos pasos sucesivos del Sol por la línea formada por la intersección de la órbita de la Luna con la de la Tierra; también se lo llama eclíptico, porque sólo en esa línea se producen los eclipses. Y el año lunar, que dura exactamente 12 ciclos lunares (unos 354.37 días), y que es la base de muchos calendarios antiguos y el islámico moderno. Y el año sótico o canicular, medido con respecto a Sirio, usado por los antiguos egipcios. Y el año de Gauss, y el de Bessel... 

 La ciencia: 26 siglos complicándolo todo. 

 

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Además del perihelio, hoy es la Luna llena, menos de dos días después del perigeo, el punto de máxima aproximación de la Luna a la Tierra, en su propia órbita. La combinación de perigeo, con Luna llena, más el perihelio, debería producir mareas extraordinarias. ¿Se notará en Las Grutas?

Torrentes de estrellas

Hay un nuevo telescopio gigante, el telescopio Vera Rubin, un instrumento con un espejo de más de 8 metros de diámetro y una relación focal f/1.23, con una cámara de 3 Gigapixels que es la más grande jamás construída. Esta cámara hace una exposición de 15 segundos cada 20 segundos (sí: mueven un telescopio de 8 metros en 5 segundos). Serán 20 mil gigabytes por noche, 200 mil imágenes por año, muchas más que las que pueden ser analizadas por seres humanos, así que su estudio será completamente automático, y es la parte más compleja de todo el proyecto. Las alertas que genera (¡cientos por segundo!) son inmediatamente públicas. Estuve revisando la galería de primeras imágenes, y quedé boquiabierto. Esta es una foto de la componente sur del cúmulo de galaxias de Virgo (que está un poco separada de la región central):

Esta imagen abarca un poquito más de 5 grados a lo ancho, y esta versión está dramáticamente reducida en resolución. ¡La versión original es un monstruo de 24GB! La han bautizado el Cofre de Tesoros Cósmicos, y contiene una inmensa variedad de objetos astronómicos, incluyendo unos 10 millones de galaxias, que son aproximadamente el 0.05% de las que observará el Rubin en su primera década. Y las observará una y otra vez, porque su propósito es hacer un registro no sólo espacial, sino temporal, para observar fenómenos transitorios. Este registro formará el LSST, Legacy Survey in Space and Time, que es uno de los principales objetivos del nuevo observatorio.

La galaxia más grande de la imagen, a la izquierda, es Messier 49. He aquí una versión anotada:

Es increíble la cantidad de detalles inesperados. Por ejemplo, arriba a la izquierda hay un grupito variado de galaxias, que tiene un raro trío (¿o cuarteto?) en interacción:

Es un verdadero zoológico de galaxias. Entre otras cosas, muestra regiones tenues en los torrentes de estrellas que se forman en las interacciones (por efecto de mareas) que normalmente no hemos visto, ni siquiera en imágenes de otros telescopios gigantes. Por ejemplo, cerca del ángulo inferior derecho de la imagen completa, está la galaxia Messier 61, una galaxia bien conocida del cúmulo. En la foto del Rubin la vemos así:

Tiene un chorro de estrellas increíblemente rectilíneo y más largo que la Vía Láctea, a pesar de que no la vemos formando parte de un sistema en interacción.  ¿Cómo se formó? ¿Realmente surge de la galaxia? ¿Qué tan comunes son estas cosas? ¿Está relacionado con que M61 es una de las galaxias más prolíficas en explosiones que se conozca, con 8 supernovas en un siglo? Los autores de su descubrimiento creen que sí, y dicen:  

«Es notable que la corriente haya pasado desapercibida durante tanto tiempo alrededor de una galaxia de Messier. Esperamos que los futuros datos del Rubin revelen un verdadero tesoro de subestructuras alrededor de otras galaxias.»

Las imágenes de la primera galería del Rubin incluyen, además de estos tesoros del cosmos extragaláctico, notables imágenes de objetos bien conocidos de nuestra propia Vía Láctea. Sólo que el nuevo instrumento es tan sensible que cuesta reconocer las nebulosas de toda la vida:

Sí: es la nebulosa de la Laguna, acompañada por la Trífida arriba. La cantidad de estrellas es tal que parecen formar un continuo, o una playa de arena. La cantidad y detalle de los filamentos oscuros es increíble. Vayan a buscar la versión de máxima resolución, si el ancho de banda les da para descargar 24 gigabytes...

Como todo instrumento revolucionario, el Rubin no sólo ayudará a refinar y completar nuestra imagen del universo en áreas conocidas (descubrirá más supernovas, más asteroides, más objetos interestelares...) sino que veremos cosas inesperadas. Habrá que estar atentos. 

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Las imágenes son de NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory.

El paper que describe el nuevo torrente de estrellas en M61 es Romanowsky et al., A stellar stream around the spiral galaxy Messier 61 in Rubin First Look imaging, https://arxiv.org/abs/2510.24836v2.

La evolución del universo

El universo está lleno de millones y millones de galaxias, abarcando trillones de estrellas y todavía más planetas. En uno de ellos (y posiblemente en muchos más) la materia que las mismas estrellas sintetizaron a lo largo de miles de millones de años está auto-organizada y es capaz de desafiar brevemente las leyes de la termodinámica. Pero el universo no fue siempre así: en una época remota, hace 13 mil millones de años, no había vida, ni planetas, ni estrellas, ni galaxias. Sólo materia y radiación llenando todo el espacio de manera uniforme. Y gravedad, que con su imparable atracción no tardó en disparar toda la organización y las estructuras que surgieron poco después. Entendemos buena parte del fenómeno, pero la física es una ciencia experimental, y tenemos que contrastar la teoría con las observaciones para entender cómo funciona el mundo. Por increíble que parezca, lo que ocurrió en aquel pasado remoto no es inaccesible. La velocidad finita de la luz nos asegura que todavía está ahí, a la vista de quien quiera observarlo. El primer vistazo lo tuvimos con los campos profundos del telescopio Hubble, completados progresivamente a lo largo de décadas, en exposiciones abrumadoras para cualquier astrofotógrafo (¡millones de segundos!). Pero la capacidad del Hubble es limitada para mostrar ese universo temprano, porque la expansión del universo ha estirado la luz de aquellas estrellas hasta la región infrarroja del espectro electromagnético. Recién el telescopio Webb nos está revelando la manera en que todo ocurrió. El primer equivalente a los campos profundos del Hubble fue completado este año: el survey COSMOS-Web. 

Es una imagen de ¡255 horas de exposición!, abarcando un campo relativamente ancho, de medio grado cuadrado en el cielo (como 3 lunas, esta imagen es sólo una partecita de 6 por 6 minutos). Los objetos fotografiados cubren un rango increíble de distancias, desde estrellas en nuestra propia Vía Láctea, hasta otras galaxias a miles de millones de años luz de nosotros. Las estrellas se distinguen fácilmente por las puntas producidas por la difracción de la luz en el peculiar diseño del espejo del Webb:

Vemos que las galaxias aparecen agrupadas en racimos, donde interactúan y chocan:

Pero a pesar de la inmensa cantidad de galaxias, vemos que hay regiones muy oscuras, con enormes vacíos que permiten ver sin obstrucción las pocas galaxias en esa línea visual, y detrás de ellas la oscuridad de la noche:

La imagen del Webb, tomada en la región de ondas largas, infrarrojas, de la luz, está complementada por una imagen hecha en el otro extremo del espectro, en rayos X:

El halo violeta que impregna esta imagen viene del tenue gas supercaliente que llena el espacio entre las galaxias y los cúmulos de galaxias. La imagen completa tiene 166 megapixels, y provee una rica población de galaxias que dará trabajo durante años para seguir comprendiendo el proceso dinámico que formó la estructura del universo a lo largo de su existencia.

 

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La imágenes son de NASA/ESA/CSA/Webb/Chandra/XMM-Newton. El primer resultado del proyecto está en el paper Toni et al., The COSMOS-Web deep galaxy group catalog up to z = 3.7, A&A 697 (2025)  https://doi.org/10.1051/0004-6361/202553759

La imagen completa de NIRCam está en este link, y la de MIRI en este. Son gigantes, ojo. Hay un mapa interactivo aquí, con el catálogo, espectros, todo:

El pasado distante

Creemos entender que las fluctuaciones que vemos en el fondo cósmico de microondas, con puntos más fríos y más calientes en el plasma que llenaba el universo apenas 380 mil años después del Big Bang, dieron lugar a los primeros cúmulos de galaxias, que siguen existiendo 13 mil millones de años después. Esas primeras galaxias son tenues y su luz está extremadamente corrida hacia las longitudes de onda largas por la expansión del universo, por ser tan antiguas. Nunca habíamos podido estudiarlas, porque se necesita un telescopio enorme e infrarrojo. Y precisamente para hacerlo se construyó el telescopio espacial Webb, como hemos contado. Un paper reciente muestra imágenes tomadas como parte de un survey llamado GLIMPSE, uno de los tantos que están explorando esas primeras luces. GLIMPSE fue diseñado para hacer observaciones muy largas, a tavés de varios filtros, valiéndose además del efecto amplificador natural que producen grandes cúmulos de galaxias más cercanos, que actúan como lentes gravitacionales enfocando la luz de galaxias aún más lejanas. Se pretende alcanzar la magnitud 30.6 en varias bandas infrarrojas, que equivale a un brillo 10 mil millones de veces menor que la estrella más tenue visible desde un sitio oscuro. A los especialistas les interesan unos mínimos puntitos rojos, visibles en la siguiente imagen, pero los aficionados quedamos boquiabiertos con la foto entera:

Esta es la región central del cúmulo de galaxias Abell S1063, un súper mega monstruo galáctico que se encuentra a 4500 millones de años luz de nosotros. Todas las galaxias blancuzcas que vemos en esta imagen forman parte de Abell S1063, incluso la gigante del centro, cuya luz parece englobar a muchas de las otras. Este cúmulo es el que funciona como lente gravitacional, ayudando a amplificar la luz de galaxias más distantes. Como es una lente natural, la imagen de estas galaxias lejanas resulta distorsionada, y las vemos formando una multitud de arcos rojizos, bien ordenaditas en torno al cúmulo de galaxias blancas. Este campo ya había sido estudiado por el telescopio Hubble, como parte del programa Frontiers. Hoy las imágenes del Hubble, que nos deslumbraban hace 10 años, nos parecen pobretonas; fíjense cuánta menos sensibilidad tiene:

Tuve que achicar la imagen del Webb para insertarla en esta página, pero voy a mostrar algunos recortes para que se vea la riqueza del campo de galaxias que se ve detrás del cúmulo. Vean qué gran distorsión presentan estas galaxias rojas (sus formas verdaderas no deben ser muy distintas de las blanquitas): 

Este es otro recorte, donde vemos un montón de galaxias del cúmulo y las distorsionadas detrás: 

Este es otro. Se puede ver que algunas de las galaxias rojas tienen mucha estructura, con globulitos y cositas, que son regiones de activa formación estelar:

Pero lo que realmente les interesa a los astrónomos de GLIMPSE es la multitud de puntitos aislados, que salpican todo el fondo en estas imágenes. Esas son las galaxias realmente lejanas, las que están en la infancia del universo. Las imágenes que estudian ellos son mucho menos glamorosas:

Esta imagen no es tan llamativa como la "foto" de Abell S1063, pero es el tipo de análisis que ellos pretenden hacer. Los cuadraditos de arriba son imágenes de algunas de las galaxias lejanas, esos puntitos que salpican el fondo de la imagen completa. El gráfico de abajo muestra la magnitud a distintas longitudes de onda (¡fíjense que son magnitudes del orden de 31!). Las magnitudes disminuyen hacia la izquierda (con unos picos superpuestos, que no importan). La curva roja (¿o es marrón?) se interrumpe bruscamente un poco a la izquierda del medio, y la violeta llega bastante más a la izquierda, bajando suavemente. Ese comportamiento es el que permite calcular el valor del parámetro z que muestran allí, y que es enrojecimiento de la luz: la galaxia "marrón" tiene z = 16.4. La luz que vemos de ella está estirada un factor de 15 veces con respecto a cuando se la emitió: así el ultravioleta queda convertido en infrarrojo. De acuerdo al modelo de expansión del universo, esa galaxia se encuentra a 35 mil millones de años luz de nosotros. Esos fotones llevan viajando 13500 millones de años; se emitieron cuando el universo tenía poco más de 200 millones de años de edad, y era muy distinto que ahora. La galaxia "violeta", que tiene una magnitud similar, en cambio, es una "colada", ya que su z = 4.8 delata que el universo ya tenía más de mil millones de años de edad cuando emitió su luz. 

A medida que se acumulen observaciones de estas galaxias, estas curvas de luz permitirán calcular a qué ritmo estaban formando estrellas, cuánto polvo tenían ya en el espacio entre ellas, cuántas hay de cada tipo, cómo se organizaban en el espacio, etc. GLIMPSE y otros surveys permitirán entender cómo surgieron las primeras galaxias y cómo se organizaron, para llegar a ser como las que vemos a nuestro alrededor, donde hay planetas capaces de albergar vida. 

 

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El paper es: Kokorev et al., A Glimpse of the New Redshift Frontier through AS1063, ApJ Lett 983:L22 (2025). Es open access, pero bastante técnico; lo mejor es la foto, que en el paper ni siquiera aparece. De allí tomé la ultima imagen. La foto a todo color es del sitio de ESA, y es de NASA/ESA/JWST, y la del Hubble es de NASA/ESA/Hubble.