30 años de nuestro ojo en el cielo

Mister Beam acababa de aterrizar en The Thames Television y Manuel Fraga volvía a ser presidente de la comunidad autónoma de Galicia. Nelson Mandela salía de prisión en Sudáfrica y Mijaíl Gorbachov era nombrado primer presidente –y a la postre acabaría siendo el último- de la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS). En un tono menos político, este año al que me refiero fue en el que en las instalaciones del CERN se desarrolla un protocolo de comunicación entre ordenadores (HTTP) que cuatro años más tarde empezaría a conocerse como Internet.

¡Vaya!, eso que nos parece de la prehistoria de nuestras vidas en los que ya peinamos canas, ¡fue hace tan solo tres décadas! Si tienes menos de treinta años, te preguntarás quiénes son esos pocos personajes que he nombrado anteriormente (y a los que, varias generaciones por arriba y varias por debajo de la mía, nos impactaron bastante), y seguramente solo te sonará la palabra «Internet», ¿verdad?

Un día de abril de ese año, el transbordador espacial Discovery (misión STS-31) -uno de los 6 transbordadores espaciales de los que dispuso la NASA hasta 2011- ponía en órbita un poco conocido todavía Telescopio Espacial Hubble (HST en adelante, por su acrónimo en inglés).

The Hubble Space Telescope in orbit — Imagen del HST sobre la Tierra (impresión artística). Crédito: ESA/NASA

Este telescopio, en el cual cabe recordar colabora también la ESA, es uno de los que se vinieron a llamar «grandes observatorios espaciales», formado por cuatro instrumentos; el HST propiamente, el Telescopio Espacial Spitzer (SST), el Telescopio Espacial Chandra (CXO) y el Telescopio Espacial Compton (CGRO), y es, de los cuatro, el último en activo.

El HST trabaja observando el universo en el espectro ultravioleta cercano, visible e infrarrojo cercano, el SST (finalizado) observaba en el espectro infrarrojo, el CXO en el espectro de los rayos X (finalizado) y el CGRO en el espectro de los rayos gamma (finalizado).

Su órbita se eleva casi a los 600 kilómetros de altura, y desde hace 30 años ha tenido 4 misiones de servicio (todas ellas con el programa de la lanzadera espacial) para su mejora, siendo la última la misión SM4 en el año 2009.

Con 11 000 kilogramos de masa y 13 metros de longitud por 4 de ancho, lo que vendría siendo el tamaño de un autobús, tiene un espejo de 2,4 metros de diámetro, lo que consideraríamos en tierra un observatorio profesional de tamaño más bien pequeño actualmente. Pero prácticamente casi todo el mundo que tiene acceso a medios de comunicación ha oído hablar del telescopio «Hubble», cuyo nombre hace honor al célebre cosmólogo Edwin P. Hubble y del que precisamente hablamos en la entrada anterior de este blog [1].

Es curioso, pues es posiblemente el astrónomo fallecido, incluso científico quizás, más nombrado en los medios de comunicación, y no por su fundamental contribución a descubrir la distancia a las galaxias y la expansión del universo, si no por los descubrimientos de un telescopio que lleva su nombre.

¿Qué ha hecho este instrumento para que sea tan famoso hasta el momento?

Bien, al estar fuera de la atmósfera terrestre su capacidad de recoger luz, aún tratándose de tecnología de hace 35 años (dotado de escalabilidad con misiones espaciales de servicio), lo convierte en una herramienta poderosa en cuanto a resolución angular y nitidez, contando con 5 instrumentos científicos , dos cámaras principales y tres cámaras-espectrógrafos.

Hubble_30aniversario_Abril2020 — Portal del Hubble. Fuente inagotable de información e imágenes. Crédito: NASA

En estos 30 años han realizado con él más de 1,5 millones de observaciones astronómicas y tomadas más de medio millón de imágenes, que ha ayudado a la elaboración de forma completa o parcial de más de 5000 artículos científicos.

El telescopio está operado desde el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore y el centro Goddard (GSFC) de NASA en Greenbelt. Puedes obtener información muy detallada de todo el telescopio, así como de muchísimos recursos, en los respectivos portales Web de estos dos organismos. [2]

Las imágenes más lejanas y tempranas del universo han sido tomadas por este telescopio, mostrando galaxias formadas pocos miles de millones de años después del Big-Bang, que dio origen a nuestro universo, no en vano un telescopio es una máquina de mirar atrás en el tiempo.

Y es muy curioso porque el instrumento empezó con mal pie, no solo porque su puesta en órbita se retrasó casi 5 años debido al desastre del transbordador espacial Challenger de 1986, si no porque poco después de ponerse en órbita los científicos de la misión notaron un error en el tallado del espejo principal: el Hubble «veía borroso » y era necesario ponerle «gafas».

Afortunadamente el diseño del telescopio contemplaba la escalabilidad instrumental y un servicio de mantenimiento por astronautas mediante misiones del transbordador espacial, y así, exitosamente en 1993 se instaló la óptica correctiva COSTAR y la cámara de amplio campo WFPC2 que sustituyó a la WFPC1. Recuerdo las primeras imágenes donde se realizaba una comparativa, y lo cierto es que empezaba a vislumbrarse de lo que era capaz el instrumento [3]

WFPC1vsWFPC2_2 — La galaxia Messier 100. Imágenes tomadas por la WPFC1 y la WPFC2 respectivamente. Crédito: STScI.

El éxito de la misión empezó a catapultarlo a la fama mediática, y además lo acompañó las imágenes excelentes que captó del impacto del desfragmentado cometa Shoemaker-Levy 9 contra el planeta Júpiter, algo que nunca habíamos presenciado. Después vinieron las icónicas imágenes de «los pilares de la creación» (Messier 16) , el primer «campo profundo» de galaxias (HDF) [4] mirando a los límites del universo observable, o la detección de multitud de estrellas naciendo en el interior de la nebulosa de Orión (Messier 42).

HST_M16_PilaresCreacion_1995 — La imagen de los «Pilares de la Creación» en Messier 16. Crédito: STScI.

HST_HubbleDeepField_1500galaxias_2dias_1995 — Parte de la imagen HDF tomada durante dos días de diciembre de 1995, recogiendo una pequeña zona de la Osa Mayor. Después vendría la de campo ultra profundo (HUDF) en 2004 y la de campo profundo extremo (XDF) en 2012. Crédito: STScI.

Mientras tanto, tras cada imagen bonita para la opinión pública, el instrumento ya no pararía de hacer ciencia y descubrimientos. Desde confirmar la presencia de agujeros negros en galaxias, resolver estructuras de galaxias, las superficies de lunas de Júpiter, hasta las lentes gravitacionales más sorprendentes …son tan incontables los aportes de este instrumento a la astrofísica moderna que os podéis hacer una idea genérica consultando en la referencia anterior [2] las notas de prensa más importantes por años [5], pues me siento incapaz de intentar hacer un resumen de todos los descubrimientos del Hubble, y ya sin entrar a señalar todas las confirmaciones observacionales de las que ha participado complementando otros instrumentos basados en Tierra, o como contrapartida óptica de observaciones de los otros observatorios espaciales en diferentes longitudes de onda.

El Hubble ha sido, y si todo va bien seguirá siendo hasta allá por 2025, nuestro más emblemático instrumento para observar el cielo, solo eclipsado por el deseado James Webb Space Telescope (JWST) que, con un espejo de 6,5 metros, será puesto en órbita (muy diferente a la del HST) este próximo año.

Pero además de la ciencia, incontestable motivo de existencia de este veterano telescopio que ha sido estos últimos 30 años nuestro mejor ojo en el cielo, se encuentra la belleza que capta del universo. También me siento incapaz para seleccionar una única imagen que fuera la más representativa del HST, pero está claro que sin duda sería una de las recogidas por el proyecto Hubble Heritage [6], que merecen ser vistas en una pantalla grande.

¿Cuál es vuestra preferida?

Gracias por leerme, un saludo y ¡Feliz cumpleaños Hubble!