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Cada vez que un nuevo telescopio remonta la barrera de nuestra atmósfera y fija su campo de visión en algún lugar del firmamento, se abre una nueva ventana a un rincón del universo. Los telescopios espaciales son empresas que tardan décadas en concretarse y concentran varias generaciones de astrónomos, que trabajan para hacerlos posibles con la promesa de los increíbles descubrimientos que puedan obtener. Cuando sus sensores registran las frecuencias de luz que no alcanzan la superficie de la Tierra, solamente una frase bíblica puede describir la magnitud de la proeza: antes estábamos ciegos y ahora podemos ver. (Le sugerimos: Siete cosas que debería saber sobre el telescopio más grande que lanzarán al espacio)
El más esperado de la próxima generación de telescopios espaciales es el James Webb (JWST, por sus siglas en inglés), un ambicioso instrumento con un espejo primario de 6,5 metros para observar la luz visible e infrarroja desde un lugar entre la órbita de la Tierra y Marte. Aunque ha sido anunciado como un reemplazo del Hubble, como si uno tirara a la basura el radio de la cocina cuando compra un televisor de plasma, el JWST es el siguiente paso tecnológico en la detección de luz proveniente desde nuestra galaxia y hasta las primeras galaxias y estrellas que iluminaron el universo. Es uno de los objetos más complejos jamás desplegados en el espacio, con 18 segmentos de berilio chapado en oro que se abren como una flor para formar el espejo y un parasol de fibra de carbono y paneles de plástico aluminizado tan grande como una cancha de tenis, para mantener los instrumentos protegidos de la luz solar a una temperatura por debajo de 200 grados Celsius bajo cero.
La NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA) son las encargadas del proyecto, que comenzó en 1996 y ha retrasado su fecha de lanzamiento desde 2007. Pero sus instrumentos de observación han sido diseñados y construidos por astrónomos e ingenieros que tenían claro que no estaban construyendo un juguete de uso exclusivo, sino un observatorio para servir a la comunidad astronómica internacional. Por eso el tiempo de observación se distribuye entre las propuestas evaluadas por un exigente panel científico y cada uno de los minutos de uso del telescopio se asigna a los proyectos más ambiciosos que garanticen los adelantos científicos más revolucionarios. Apenas un tercio de las más de mil propuestas presentadas por astrónomos de todo el mundo para hacerse con las primeras observaciones del JWST fueron aceptadas. Y dos están lideradas por dos astrónomas colombianas.
María Claudia Ramírez-Tannus es una especialista en estrellas, particularmente en las que, por su gran contenido de materia, tienen el potencial de inyectar una gran cantidad de energía en el espacio que las rodea. Una estrella es un reactor nuclear y cuanta más materia posee, más energía puede liberar y más caliente está su superficie, que libera luz ultravioleta tan energética que puede evaporar el gas a su alrededor, separando moléculas y disolviendo los granos de polvo que se acumulan durante millones de años hasta formar planetas. Durante su doctorado en el Instituto Anton Pannekoek, de la Universidad de Ámsterdam, en los Países Bajos, María Claudia estudió el nacimiento de estas poderosas estrellas, que tiene masas diez veces por encima de la de nuestro Sol. Pero para su propuesta de observaciones con el JWST cambió el enfoque de su investigación del nacimiento de estrellas al nacimiento de los sistemas solares. (Le puede interesar: Las científicas colombianas que la están rompiendo en sus campos)
Los planetas como la Tierra se forman con el material restante de la formación de estrellas como nuestro Sol. Nuestro vecindario en el universo fue lo suficientemente tranquilo para que ese proceso se desarrollara en relativa calma y permitiera que se formara un planeta rocoso como el nuestro, que pudo mantener una atmósfera y dar lugar a formas de vida. Pero no todos los vecindarios en la galaxia son tan seguros. Si una estrella como el Sol se forma en la cercanía de muchas estrellas más masivas, la materia prima para formar planetas se evapora bajo el poderoso influjo de la luz ultravioleta producida por ellas. Hasta ahora los telescopios espaciales no tenían el poder para ver en detalle este proceso en suficientes regiones y poder estimar qué tan importante es en el número de planetas como la Tierra que se pueden formar en nuestra galaxia.
La propuesta de observaciones de María Claudia tiene como objetivos quince sistemas solares en formación que están sometidos a distintas intensidades de radiación ultravioleta. Si su hipótesis es correcta, los jóvenes sistemas solares deben aparecer más erosionados si están más expuestos a la intensa radiación de las estrellas masivas, así como los árboles más expuestos al viento pierden más fácilmente sus hojas. Las metáforas de nacimiento, ambiente y crecimiento tienen una connotación especial cuando se usan para describir el trabajo de María Claudia, porque la fecha límite para entregar la propuesta de observación sucedió en la víspera del nacimiento de su hija. Esta semana, en medio de su licencia de maternidad de su trabajo como investigadora en el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), en Alemania, ella y el equipo de 24 científicos incluidos en la propuesta recibieron la noticia de que se convertirán en los primeros en ver esta etapa crucial en la formación de nuevos sistemas solares, cuando el JWST abra sus ojos.
Sofía Rojas Ruiz aún está trabajando para ganarse su título de doctora con su trabajo en el MPIA, pero ya es una especialista en las galaxias más jóvenes del universo. Su tema de investigación doctoral es el estudio de lo que los astrónomos llaman la época de reionización, el momento en que las primeras estrellas iluminaron el universo y comenzaron a transformar sus alrededores, 500 millones de años después del Big Bang. (Lea también: El colombiano detrás del hallazgo que esclarece uno de los grandes misterios del sol)
En su propuesta de observación, Sofía y su colaboradora, la doctora Micaela Bagley, de la Universidad de Texas, en Austin (Estados Unidos), tienen como objetivo once galaxias que presumen que pueden remontarse a la época de reionización. Los espectros de luz que puede registrar el JWST van a ser usados para confirmar si estas galaxias son algunas de las primeras asociaciones de estrellas en el universo en su juventud y para estudiar su potencial de iluminarlo. Su observación es un viaje al pasado de nuestra galaxia, antes de que el gas se procesara una y otra vez en el nacimiento y la muerte de varias generaciones de estrellas, cuando las estrellas masivas eran tan poderosas que hacían casi imposible formar sistemas solares como los que estudia María Claudia.
Es un orgullo ser seleccionado entre una lista de propuestas tan selecta y competitiva, pero es un orgullo aún mayor ser el primero en ver algo que un humano jamás ha visto. Cuando el JWST complete su lanzamiento, hasta ahora pronosticado para octubre de este año, María Claudia y Sofía se convertirán en testigos de la prehistoria del universo que ha conspirado para producirnos a nosotros, una humilde especie que aspira a entender la inmensidad que la rodea. Responder con seriedad la pregunta de dónde venimos significa encontrar piezas del rompecabezas como las que estas dos mujeres esperan encontrar.
Las celebraciones presenciales tendrán que esperar. María Claudia y Sofía continúan su trabajo desde sus hogares, mientras Alemania sigue envuelta en una nueva ola de contagios en la pandemia de la COVID-19. En lugar de la champaña y las papas fritas con las que relajadamente festejan los astrónomos, hoy celebramos contando brevemente su logro y llamándolas por sus nombres y sin sus títulos profesionales, violando las reglas de etiqueta del periodismo. Porque entender el universo también es construir un mundo en que se reconozca a una mujer por su trabajo sin tener que llamarla doctora.
*Ph.D en Astronomía y Astrofísica*
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