Línea del tiempo

El círculo de grandes bloques de arenisca de Stonehenge, en el sur de Inglaterra, se levantó hacia el año 2500 a. C. Su eje principal apunta al lugar por donde sale el Sol en el solsticio de verano y, en el sentido contrario, a donde se pone en el solsticio de invierno.

No sabemos qué pensaban exactamente sus constructores, así que conviene ser prudentes: lo que sí está documentado es la alineación. Muchas culturas antiguas hicieron algo parecido, porque el cielo era el calendario con el que se organizaban las cosechas y las fiestas.

Las crónicas asirias registran que «en el mes de Sivan el Sol fue eclipsado», durante una revuelta en la ciudad de Asur. El cálculo moderno sitúa ese eclipse el 15 de junio de 763 a. C., y sirve hoy como uno de los anclajes para fechar la cronología del Próximo Oriente antiguo.

Es un buen ejemplo de por qué la astronomía y la historia se ayudan: un fenómeno que se puede calcular hacia atrás con precisión convierte una crónica en una fecha exacta.

Heródoto cuenta que, en plena batalla entre medos y lidios, «el día se convirtió de repente en noche», y añade que Tales de Mileto había anunciado a los jonios esa pérdida de luz. El eclipse total compatible con el relato ocurrió el 28 de mayo de 585 a. C.

La atribución de la predicción a Tales es discutida por los historiadores, y no sabemos con qué método habría trabajado. El eclipse, en cambio, sí está calculado.

Aristarco de Samos propuso que la Tierra gira sobre sí misma y da vueltas alrededor del Sol, e intentó medir con geometría el tamaño y la distancia relativos del Sol y la Luna. Sus cifras salieron cortas por la dificultad de las medidas, pero el método era correcto.

La idea no prosperó en su época y quedó como una nota al margen durante casi dieciocho siglos: el propio Copérnico la menciona entre los antecedentes de su modelo.

Eratóstenes, bibliotecario en Alejandría, comparó la sombra del Sol al mediodía en dos ciudades separadas en dirección norte-sur y dedujo la circunferencia de la Tierra: unos 252 000 estadios, según los autores que transmitieron su método.

No sabemos con exactitud cuántos metros medía su «estadio», así que la precisión del resultado se discute; lo que no se discute es que la Tierra ya se sabía esférica y que el procedimiento era acertado. Hoy medimos 40 075 km de circunferencia ecuatorial.

Hiparco de Nicea midió posiciones de estrellas y planetas sin más instrumento que sus ojos y reglas graduadas, y compiló un catálogo de unas 850 estrellas. También introdujo la idea de clasificar las estrellas por su brillo, origen remoto del sistema de magnitudes que seguimos usando.

Veintiún siglos después, la ESA bautizó con su nombre el satélite Hipparcos, el primero dedicado a medir posiciones estelares desde el espacio.

Claudio Ptolomeo reunió en Alejandría la astronomía griega en una obra monumental, conocida por su título árabe: Almagesto. Contiene un catálogo estelar, tablas para predecir posiciones planetarias y un modelo geocéntrico con círculos combinados (epiciclos y deferentes).

El modelo era falso en su idea central, pero funcionaba bastante bien prediciendo dónde estarían los planetas. Por eso se enseñó y se usó durante casi mil cuatrocientos años, primero en el mundo islámico y luego en la Europa medieval.

El astrónomo persa Abd al-Rahman al-Sufi incluyó en su Libro de las estrellas fijas una manchita nebulosa en la constelación de Andrómeda. Es la primera descripción conocida de lo que hoy llamamos galaxia de Andrómeda (M31).

Nadie podía saber entonces que aquella nube era otra galaxia entera, con alrededor de un billón de estrellas —el doble que la Vía Láctea—, situada a unos 2,5 millones de años luz. El año luz es una distancia: lo que recorre la luz en un año.

Astrónomos chinos registraron en 1054 una «estrella invitada» tan brillante que se vio durante semanas incluso de día. Era la explosión de una estrella masiva, una supernova.

Sus restos son la nebulosa del Cangrejo (M1), que hoy observamos en expansión con una estrella de neutrones girando en el centro. Aquella crónica china permite datar la explosión con una precisión que casi ningún otro resto de supernova tiene.

En la Toledo del siglo XI, el astrónomo andalusí Azarquiel (al-Zarqalluh) observó durante décadas, mejoró instrumentos como la azafea —un astrolabio universal— y participó en las tablas astronómicas conocidas como toledanas.

Dos siglos después, en la misma ciudad y bajo Alfonso X, aquel trabajo desembocó en las Tablas alfonsíes, que se copiaron y usaron por toda Europa hasta bien entrado el Renacimiento. La astronomía hispana fue durante siglos un puente entre el mundo islámico y el latino.

Nicolás Copérnico publicó en 1543, el año de su muerte, De revolutionibus orbium coelestium, donde sitúa el Sol en el centro y hace girar a la Tierra a su alrededor, como un planeta más.

Su sistema seguía usando círculos y no era más preciso que el de Ptolomeo, pero explicaba de forma natural cosas que antes exigían artificios, como el movimiento retrógrado aparente de los planetas. Fue el punto de partida de todo lo que vino después.

En noviembre de 1572 apareció en Casiopea una estrella brillantísima. Tycho Brahe midió cuidadosamente su posición y comprobó que no se movía respecto a las demás estrellas: por tanto estaba mucho más allá de la Luna.

Aquello contradecía la idea heredada de un cielo inmutable. Hoy sabemos que fue una supernova, SN 1572, cuyos restos siguen expandiéndose y se estudian en rayos X.

Con las medidas de Marte acumuladas por Tycho Brahe, Johannes Kepler publicó en 1609 Astronomia nova: los planetas recorren elipses con el Sol en uno de los focos, y barren áreas iguales en tiempos iguales.

En 1619 añadió la tercera ley, que relaciona el periodo orbital con el tamaño de la órbita. Fue el momento en que la astronomía dejó de encajar círculos y empezó a describir el movimiento real.

En marzo de 1610 Galileo Galilei publicó Sidereus Nuncius con lo que había visto en los meses anteriores con su anteojo: montañas y cráteres en la Luna, muchísimas estrellas invisibles a simple vista en la Vía Láctea y cuatro puntos que giraban alrededor de Júpiter.

Esos cuatro puntos —Ío, Europa, Ganímedes y Calisto— demostraban que no todo giraba en torno a la Tierra. Es el nacimiento de la astronomía instrumental.

Christiaan Huygens encontró en 1655 la mayor luna de Saturno, Titán, con un telescopio construido por él mismo. Poco después explicó que el extraño aspecto de Saturno se debía a un anillo delgado y plano que no toca al planeta.

Titán resultó ser un mundo con atmósfera densa de nitrógeno y lagos de metano; la sonda europea que aterrizó allí en 2005 lleva su nombre.

En 1687 Isaac Newton publicó los Philosophiae naturalis principia mathematica, con las leyes del movimiento y la gravitación universal. La misma fuerza que hace caer una manzana mantiene a la Luna en órbita.

De ahí se deducen las leyes de Kepler y se puede calcular el movimiento de cualquier cuerpo del sistema solar. La astronomía se convirtió en una ciencia predictiva con lápiz y papel.

Edmond Halley aplicó la gravitación de Newton a las órbitas de varios cometas y se dio cuenta de que los vistos en 1531, 1607 y 1682 eran el mismo objeto, con un periodo de unos 76 años. Anunció que volvería alrededor de 1758.

El cometa reapareció en la Navidad de 1758, dieciséis años después de la muerte de Halley, y lleva su nombre desde entonces. Su último paso cerca del Sol fue en 1986; el siguiente se espera hacia 2061.

William Herschel, músico y astrónomo aficionado convertido en profesional, observaba desde Bath cuando encontró un objeto que no era una estrella puntual. Al principio lo tomó por un cometa; pronto se vio que era un planeta.

Urano fue el primer planeta descubierto con telescopio y duplicó el tamaño conocido del sistema solar. Su hermana Caroline Herschel, colaboradora y descubridora de varios cometas, fue una de las primeras mujeres que vivió de la astronomía.

La primera noche del siglo XIX, Giuseppe Piazzi encontró desde Palermo un objeto que se movía entre las estrellas. Lo llamó Ceres. Al aparecer después otros cuerpos parecidos entre Marte y Júpiter, se entendió que había toda una población de cuerpos menores.

Hoy Ceres está clasificado como planeta enano y la sonda Dawn lo estudió de cerca entre 2015 y 2018. Conviene deshacer un tópico: el cinturón de asteroides está muy vacío, y sus cuerpos se separan por millones de kilómetros.

Joseph von Fraunhofer, fabricante de instrumentos ópticos, descompuso la luz del Sol y catalogó cientos de líneas oscuras en su espectro. No sabía qué eran, pero las midió con enorme precisión.

Décadas después, Kirchhoff y Bunsen demostraron que cada elemento químico deja su propia huella de líneas. Desde entonces podemos saber de qué está hecha una estrella sin salir de la Tierra: es la base de casi toda la astrofísica moderna.

Friedrich Bessel consiguió medir la paralaje de la estrella 61 Cygni: el minúsculo bamboleo aparente que muestra una estrella cercana cuando la Tierra se mueve de un lado a otro de su órbita. De ese ángulo sale la distancia.

Por fin se pudo poner una cifra al abismo: 61 Cygni está a unos 11 años luz. La paralaje sigue siendo hoy el primer peldaño de la escala de distancias cósmicas, y la misión Gaia la mide para más de mil millones de estrellas.

Urano no seguía exactamente la órbita prevista. Urbain Le Verrier calculó dónde debía estar un planeta desconocido capaz de tirar de él, y envió sus números al observatorio de Berlín.

Johann Galle y Heinrich d'Arrest lo encontraron esa misma noche, a menos de un grado de la posición predicha. John Couch Adams había llegado por su cuenta a resultados parecidos en Inglaterra. Fue el gran triunfo de la mecánica celeste newtoniana.

Durante el eclipse total del 18 de agosto de 1868, varios astrónomos analizaron la luz de la cromosfera solar y encontraron una línea amarilla que no encajaba con ningún elemento conocido. Norman Lockyer propuso que pertenecía a un elemento nuevo y lo llamó helio, del griego helios, Sol.

El helio no se aisló en la Tierra hasta 1895. Es el segundo elemento más abundante del universo y el que fabrica el Sol en su núcleo fusionando hidrógeno.

Trabajando con placas fotográficas en Harvard, Henrietta Swan Leavitt descubrió que en las estrellas variables cefeidas el periodo de pulsación está ligado a su luminosidad real: cuanto más despacio parpadean, más luminosas son.

Basta cronometrarlas para saber cuánta luz emiten y, comparando con la que nos llega, calcular a qué distancia están. Sin esa relación no habría sido posible medir galaxias ni descubrir la expansión del universo.

Las expediciones británicas organizadas por el Astrónomo Real, Frank Dyson, fotografiaron estrellas junto al disco solar durante un eclipse total: Eddington encabezó la de la isla de Príncipe y Andrew Crommelin la de Sobral (Brasil). Las estrellas aparecían ligeramente desplazadas: la gravedad del Sol curvaba su luz.

La medida, con márgenes de error amplios para los estándares actuales, apoyaba la teoría de la relatividad general de Einstein publicada en 1915. Experimentos posteriores la han confirmado con mucha más precisión.

Durante años se discutió si las «nebulosas espirales» eran nubes de nuestra galaxia o sistemas estelares independientes. Edwin Hubble identificó cefeidas en Andrómeda con el telescopio de 2,5 m de Monte Wilson y, aplicando la relación de Leavitt, calculó su distancia.

Estaba muchísimo más lejos que cualquier estrella de la Vía Láctea. De golpe, el universo pasó a estar lleno de galaxias: hoy contamos cientos de miles de millones.

El sacerdote y físico belga Georges Lemaître dedujo de las ecuaciones de la relatividad general un universo que se expande, y predijo que las galaxias deberían alejarse a mayor velocidad cuanto más lejos estuvieran. Su artículo, publicado en francés en una revista poco leída, pasó casi inadvertido.

En 1931 dio el paso siguiente: si todo se expande, en el pasado todo estuvo junto, en lo que llamó el «átomo primitivo». Es el germen de la teoría del Big Bang, que no describe una explosión en un punto, sino la expansión del propio espacio.

Hubble comparó las distancias de varias galaxias con el desplazamiento al rojo de su luz y encontró una relación proporcional: cuanto más lejana es una galaxia, más rápido se aleja de nosotros.

No es que estemos en el centro de nada; es el espacio el que se estira entre las galaxias, y desde cualquier galaxia se vería lo mismo. Hoy esa relación se conoce como ley de Hubble-Lemaître y su ritmo actual, la constante de Hubble, ronda los 67-73 km/s por megapársec según el método empleado.

Tras meses comparando pares de placas fotográficas del mismo trozo de cielo, Clyde Tombaugh, de 24 años, detectó en el observatorio Lowell un punto que se movía. Era Plutón, a unas 39 unidades astronómicas del Sol de media (1 unidad astronómica = 149 597 870,7 km, la distancia media Tierra-Sol).

El nombre lo propuso Venetia Burney, una niña británica de once años. Plutón resultó ser mucho menor de lo esperado y el primero de una gran familia de cuerpos helados más allá de Neptuno.

Fritz Zwicky estudió cómo se movían las galaxias del cúmulo de Coma y comprobó que iban demasiado deprisa: con la materia visible, el cúmulo debería haberse deshecho. Dedujo que había mucha masa oscura sosteniéndolo.

La idea tardó décadas en aceptarse, reforzada en los años setenta por las curvas de rotación de galaxias medidas por Vera Rubin. Hoy la materia oscura es una pieza central del modelo cosmológico y sigue sin identificarse en el laboratorio.

Hans Bethe describió las reacciones nucleares que convierten hidrógeno en helio en el interior de las estrellas, entre ellas el ciclo CNO. Por fin se entendía de dónde sale la energía del Sol y por qué puede mantenerla durante miles de millones de años.

Recibió el Premio Nobel de Física en 1967 por este trabajo. En el Sol domina otra vía, la cadena protón-protón; el ciclo CNO manda en estrellas más masivas y calientes.

La Unión Soviética puso en órbita una esfera metálica de 58 cm y unos 84 kg que emitía un pitido en dos frecuencias de radio. Dio la vuelta a la Tierra cada 96 minutos durante tres semanas, hasta que se agotaron sus baterías.

Aquel pitido cambió la astronomía para siempre: por primera vez se podían poner instrumentos por encima de la atmósfera, que absorbe buena parte de la luz ultravioleta, los rayos X y el infrarrojo.

La fuente de radio 3C 273 parecía una estrella azulada, pero su espectro no se parecía a nada conocido. Maarten Schmidt se dio cuenta de que eran líneas normales de hidrógeno con un desplazamiento al rojo enorme: el objeto estaba a casi 2 000 millones de años luz.

Para verse tan brillante desde tan lejos tenía que emitir una barbaridad de energía desde una región pequeña. Hoy sabemos que los cuásares son núcleos de galaxias con un agujero negro supermasivo devorando materia.

Arno Penzias y Robert Wilson intentaban eliminar un ruido persistente en una antena de Bell Labs. Venía de todas las direcciones del cielo y no había forma de quitarlo. Era radiación de fondo de microondas: la luz liberada cuando el universo se volvió transparente, unos 380 000 años después del Big Bang.

Ese hallazgo, premiado con el Nobel de Física en 1978, convirtió el Big Bang en el modelo estándar de la cosmología. Su temperatura actual es de unos 2,7 grados por encima del cero absoluto.

Analizando kilómetros de registros en papel de un radiotelescopio de Cambridge, la estudiante de doctorado Jocelyn Bell detectó una señal que se repetía cada 1,3 segundos con precisión asombrosa. Se bautizó en broma como LGM-1, por «little green men».

No eran extraterrestres: eran estrellas de neutrones girando muy deprisa y barriendo el espacio con un haz de radio, como un faro. Un objeto con más masa que el Sol comprimido en unos 20 km de diámetro.

Neil Armstrong y Buzz Aldrin alunizaron en el Mar de la Tranquilidad mientras Michael Collins orbitaba en el módulo de mando. Armstrong pisó la superficie en la madrugada del 21 de julio en hora peninsular.

Las seis misiones Apolo que alunizaron trajeron 382 kg de rocas y dejaron reflectores láser que todavía se usan para medir la distancia Tierra-Luna, hoy de 384 400 km de media, con precisión de centímetros.

La Voyager 2 partió el 20 de agosto de 1977 y la Voyager 1 el 5 de septiembre, aprovechando una alineación de los planetas gigantes que se repite cada 176 años. Entre las dos visitaron Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Nos enseñaron los volcanes de Ío, la atmósfera de Titán y los géiseres de Tritón. Casi cinco décadas después siguen enviando datos desde el espacio interestelar, más allá de la burbuja de viento solar.

Explotó una estrella masiva en la Gran Nube de Magallanes, a unos 168 000 años luz. Fue la supernova más cercana observada desde la de Kepler en 1604 y la primera que se pudo estudiar con instrumentos modernos.

Horas antes de que llegara la luz, tres detectores registraron un puñado de neutrinos procedentes del colapso del núcleo. Aquello confirmó de forma espectacular la teoría de cómo mueren las estrellas masivas.

El transbordador Discovery puso en órbita un telescopio de 2,4 m de diámetro por encima de la atmósfera. Su espejo tenía un defecto de fabricación y las primeras imágenes salieron borrosas; una misión de astronautas lo corrigió con óptica adicional en 1993.

Desde entonces ha transformado casi todos los campos de la astronomía, de los campos profundos llenos de galaxias lejanas a la medida del ritmo de expansión del universo.

El satélite COBE midió el fondo cósmico de microondas y encontró dos cosas: que su espectro es el de un cuerpo caliente casi perfecto, y que su temperatura no es idéntica en todas las direcciones, sino que varía en una parte entre cien mil.

Esas diminutas diferencias son las semillas de las que salieron galaxias y cúmulos. El trabajo recibió el Nobel de Física en 2006 y abrió el camino a WMAP y Planck.

Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron 51 Pegasi b, un gigante gaseoso de en torno a la mitad de la masa de Júpiter que da una vuelta a su estrella en poco más de cuatro días. Lo detectaron por el bamboleo que provoca en la estrella.

Nadie esperaba un gigante gaseoso tan pegado a su sol. Recibieron el Nobel de Física en 2019 y hoy el catálogo supera los seis mil exoplanetas confirmados.

Dos equipos independientes midieron supernovas de tipo Ia muy lejanas para calcular cómo había frenado la expansión con el tiempo. Encontraron lo contrario de lo esperado: las supernovas se veían más débiles de lo previsto, señal de que la expansión se acelera.

A la causa desconocida se la llama energía oscura y supone alrededor de dos tercios del contenido del universo. El descubrimiento recibió el Nobel de Física en 2011 y sigue sin explicación fundamental.

El descubrimiento de cuerpos transneptunianos de tamaño comparable a Plutón obligó a poner orden. La Unión Astronómica Internacional definió planeta como un cuerpo que orbita el Sol, tiene forma casi esférica por su propia gravedad y ha despejado su entorno orbital.

Plutón cumple los dos primeros requisitos pero no el tercero, así que pasó a la categoría de planeta enano. No desapareció ni dejó de ser interesante: en julio de 2015 la sonda New Horizons lo sobrevoló y nos mostró montañas de hielo y una gran llanura de nitrógeno helado.

El satélite europeo Planck publicó su primer mapa completo del fondo cósmico de microondas, con una sensibilidad muy superior a la de sus predecesores. De él salen los parámetros que describen la composición y la geometría del cosmos.

Los resultados finales, de 2018, dan una edad del universo de 13 787 millones de años con una incertidumbre de unos 20 millones, y un contenido dominado por materia oscura y energía oscura.

Los dos detectores de LIGO en Estados Unidos registraron una vibración del propio espacio-tiempo producida por la fusión de dos agujeros negros de unas 36 y 29 masas solares, ocurrida a más de mil millones de años luz.

La señal, GW150914, se anunció en febrero de 2016 y confirmó una predicción de Einstein de 1916. Abrió una forma nueva de observar el universo, sin luz, y le valió el Nobel de Física de 2017 a sus impulsores.

El Event Horizon Telescope, una red de radiotelescopios repartidos por el planeta que trabajan como si fueran uno del tamaño de la Tierra, publicó la imagen del entorno del agujero negro central de la galaxia M87, a unos 55 millones de años luz.

Se ve un anillo de material brillante rodeando una zona oscura. Ese agujero negro tiene una masa equivalente a unos 6 500 millones de soles. En 2022 el mismo equipo mostró el de nuestra galaxia, Sagitario A*.

Un cohete Ariane 5 lanzó desde la Guayana Francesa el mayor telescopio jamás enviado al espacio: un espejo segmentado de 6,5 m que tuvo que desplegarse en vuelo, junto con un parasol del tamaño de una pista de tenis.

El Webb, proyecto conjunto de NASA, ESA y la agencia canadiense, observa en infrarrojo desde un punto situado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Un lanzamiento muy preciso le ahorró combustible y alargó su vida útil prevista.

Se publicaron las primeras observaciones científicas del telescopio Webb: un campo profundo repleto de galaxias lejanas, la nebulosa de la Quilla, el Quinteto de Stephan, la nebulosa del Anillo Sur y el espectro de la atmósfera de un exoplaneta gigante.

Desde entonces el Webb ha detectado galaxias muy tempranas, analizado atmósferas de planetas de otros sistemas y observado objetos del nuestro con un detalle inédito en el infrarrojo.

La misión Gaia de la ESA hizo pública su tercera entrega de datos, con posiciones y brillos de más de 1 800 millones de fuentes, y distancias y movimientos propios de casi 1 500 millones de estrellas, además de velocidades, temperaturas y composiciones para muchas de ellas.

Es el heredero directo del trabajo de Hiparco y de la paralaje de Bessel, llevado al extremo: con Gaia se reconstruye la historia de nuestra galaxia, sus fusiones pasadas y el movimiento de sus estrellas.

La franja de totalidad recorrió el norte peninsular al final de la tarde, con el Sol muy bajo sobre el horizonte. Fue el primer eclipse total visible desde la España peninsular desde 1905, y Torrejón de Ardoz quedó justo dentro del límite sur de la banda: la totalidad duró aquí apenas medio minuto, mientras que a pocos kilómetros, en el centro de Madrid, el eclipse se quedó en un parcial del 99,97 %.

No hay que esperar otro siglo: el 2 de agosto de 2027 la totalidad pasará por el sur de España y el 26 de enero de 2028 habrá un eclipse anular. Recuerda mirar el Sol siempre con filtros homologados (norma ISO 12312-2). La única excepción son los segundos o minutos de totalidad, y solo si estás dentro de la banda de totalidad: en un eclipse anular, como el de 2028, no hay ningún momento seguro sin filtro.