«La noche» tiene una hermosa presentación, es fácil de leer. Es mucho menos completo que el «Universo a mano» de Galfard, pero tan poético. Lo recomiendo para aprender el universo.
Mi tema de investigación concierne a la formación y la evolución de las galaxias. Me he concentrado en el estudio de las galaxias conocidas como enanas, tanto por su tamaño como por su masa, porque considero que forman los ladrillos fundamentales de las galaxias; al igual que los protones y neutrones son las entidades fundamentales de los núcleos de los átomos que constituyen la materia. Estas galaxias enanas son las que, debido a la influencia de la gravedad, van a agruparse para dar a luz a las majestuosas galaxias que adornan el cielo, tal como la Vía Láctea. Las galaxias enanas contienen cuantiosas estrellas jóvenes, calientes y masivas, que emiten una luz azul y vienen al mundo en cunas estelares muy compactas, de allí su denominación de azules compactas enanas.
Las imponentes cúpulas, cuya inmaculada blancura contrasta con el color negro oscuro del suelo volcánico, ofrecen un espectáculo sobrecogedor de belleza y poesía. Su pintura blanca refleja los rayos solares y, de esta manera, protege los telescopios de cualquier ofensiva de calor por parte de nuestro astro.
¿Cómo resolver el misterio de la composición química de las estrellas y las galaxias? Se hace por medio de la interacción de la luz con la materia. La luz solo es perceptible cuando interactúa con un objeto. Y, para colmo de paradojas, la misma luz que nos ilumina y nos permite ver el mundo es, en realidad, invisible. Si usted proyecta luz en un recipiente cerrado, teniendo cuidado de que esta no recaiga sobre ningún objeto o superficie, solo verá oscuridad. Será solamente cuando vaya a introducir un objeto en el recorrido de la luz y cuando vea este objeto iluminado que se dará cuenta de que el recipiente está lleno de luz. De la misma manera, un astronauta que está mirando por la ventana de su cápsula espacial no verá más que el color negro tinta del espacio profundo, aunque el espacio que lo rodea esté inundado de luz solar. Como dicha luz no recae en nada, no puede ser percibida y el cielo se ve negro.
Para que la luz manifieste su presencia, es necesario que un objeto material intercepte su trayecto. Estos «objetos» pueden ser los pétalos de una rosa, los pigmentos presentes en la paleta de un pintor, la retina de nuestro ojo o el espejo de un telescopio. La materia se compone de átomos y cada uno de ellos está compuesto por un núcleo alrededor del cual los electrones orbitan. Cuando se desplazan estos electrones de una órbita hacia otra, absorben y emiten partículas de luz —también llamadas fotones— dotadas de distintas energías. De modo que, si obtenemos el espectro de la luz de una estrella o galaxia —en otras palabras, si descomponemos la luz con un prisma en diferentes componentes de energía o color—, descubriremos que este espectro no es continuo, sino entrecortado en numerosas líneas verticales de absorción o emisión, correspondientes a las energías absorbidas y emitidas por los átomos de la materia que componen la estrella.
La luz tiene esta naturaleza maravillosa que nos permite explorar el pasado del universo, haciéndonos entender su presente y predecir su futuro. Gracias a ella, retrocedemos en el tiempo, y nos es posible reconstituir la magnífica epopeya cósmica que, hasta nuestra existencia, ha durado 14 000 millones de años. La propagación de la luz no es instantánea; tarda en llegar a nosotros a pesar de que se desplaza a la velocidad más grande del universo: 300 000 km/s.
¿A qué debemos esta explosión de colores? ¿Con qué magia puede el Sol, que luce ese deslumbrante color blanco al estar alto en el cielo, volverse amarillo brillante, luego naranja resplandeciente, para terminar en un rojo profundo en el momento de descender hacia un horizonte definido por un banco de nubes? Esta metamorfosis de colores se debe a las moléculas de aire y a las partículas presentes en la atmósfera terrestre. Dichas partículas a veces son producidas por la actividad humana como los granos de polvo o el humo, o de manera natural, como las gotitas de agua que se encuentran arriba del océano. Es la interacción entre esas partículas y la luz del Sol la que engendra este maravilloso espectáculo de luces. Cuando el Sol está muy arriba en el cielo, la luz que emite y que llega a nuestros ojos tiene una trayectoria en la cual se encuentran pocas moléculas de aire o partículas. La luz solar, al no ser sustancialmente absorbida o difundida, permanece en su color blanco original. Pero, cuando termina el día, el Sol se ubica en una parte más baja en el cielo, cerca del horizonte, y la luz, que viaja a ras del suelo, atraviesa una extensión más notable de la atmósfera. Entra en contacto con un mayor número de moléculas de aire y partículas: una gran parte de su componente azul se difunde fuera de los rayos solares. Este fenómeno atenúa el brillo del disco solar y también altera el color del mismo. La luz azul se separa de la luz blanca y esta última se torna amarilla y naranja. Es así como nuestros ojos pueden contemplar el extraordinario festival de tonos amarillos y anaranjados.
La transformación del día en noche es uno de los acontecimientos más conmovedores que existen. Cuando el Sol desaparece bajo el horizonte, el cielo aún sigue iluminado durante algunos instantes. Es lo que llamamos el semidía o el crepúsculo. Durante más de una hora, desde la puesta del sol hasta la caída de la noche, el brillo del cielo va disminuyendo gradualmente 400 000 veces. Nuevamente, la atmósfera es responsable del crepúsculo. Aunque nuestro astro esté muy debajo del horizonte, sigue alumbrando el aire que se encuentra arriba de este, debido a la difusión de la luz. Por nuestras latitudes, cuando nuestro astro desciende 6˚ debajo del horizonte, ya no podemos leer bajo la luz del día. A –12˚, los contornos de los objetos que nos rodean se difuminan. La oscuridad se vuelve total a partir de los –18˚.
La Luna desempeña un papel decisivo en nuestra existencia. Sin ella, la vida en la Tierra no habría sido posible. Ambos astros forman una pareja simbiótica, y por más de un motivo. En primer lugar, porque, literalmente, la Luna nació de la Tierra. Fue por el estruendoso choque de un bólido alocado contra nuestra Tierra que fue arrancada de ella. Según esta teoría llamada gran impacto, la Tierra engendró a la Luna durante la formación de los planetas del sistema solar, tras el nacimiento del Sol, hace 4 550 millones de años. A lo largo de los cientos de millones de años que siguieron, mientras los planetas estaban constituyéndose, grandes bólidos llamados asteroides recorrían el sistema solar en todas las direcciones, surcando el aire a velocidades de varias decenas de kilómetros por segundo. De vez en cuando, sucedían colisiones asombrosamente violentas entre los planetas nacientes y los asteroides. Fue por una de dichas rotundas colisiones que la Luna fue arrancada de la corteza terrestre. Un enorme asteroide rocoso del tamaño de Marte.
La ralentización del movimiento orbital de la Luna tiene otra consecuencia: la Luna se aleja progresivamente de la Tierra.
En la Tierra, los huracanes nacen arriba del océano, duran varios días antes de morir al entrar en contacto con la tierra firme, muy afortunadamente para los terrícolas que se encuentran en su trayectoria. En Júpiter no existe ningún continente. Cuando una tormenta se origina y alcanza un tamaño tan grande que impide cualquier perturbación por parte de otras tormentas de menor amplitud —como es el caso de la Gran Mancha Roja—, nunca muere. El remolino se convierte en una región estable, creada y mantenida en su entorno por fenómenos caóticos.
Compuesto por un 98% de gases de hidrógeno y helio, Júpiter está desprovisto de superficie sólida. Si nos posásemos en ese planeta, nos hundiríamos unos 60 000 km antes de alcanzar su corazón rocoso. La presión y la temperatura se elevarían tan rápidamente en su interior que no aguantaríamos mucho tiempo. Prueba de ello es la misión suicida de una sonda lanzada del satélite espacial Galileo y que se hundió en la atmósfera de Júpiter en diciembre de 1995. La sonda sobrevivió alrededor de una hora hasta una profundidad de 150 km, antes de ser aplastada por la enorme presión de las capas superiores, pero no sin habernos enviado previamente información muy valiosa sobre la alta atmósfera de Júpiter.
Por lo general, los asteroides permanecen tranquilamente dentro de tres reservas: el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter; el cinturón de Kuiper (en honor al astrónomo neerlandés-estadounidense Gerard Kuiper, quién postuló su existencia en 1951), situado más allá de las fronteras conocidas del sistema solar, a una distancia de 30 a 55 veces mayor que la que hay entre la Tierra y el Sol, y cuyo representante más conocido es Plutón. Finalmente, existe la nube de cometas de Oort (cuyo nombre proviene de su descubridor, en 1950, el astrónomo neerlandés Jan Oort), ubicada a una distancia entre 5 000 y 100 000 veces mayor que la de la Tierra con el Sol, y cuyo límite exterior se extiende a un tercio de la distancia entre la Tierra y la estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri, a unos 4.3 años luz.
La noche no solo es las formas que se atenúan ni los colores que se aniquilan. Como para compensar la vista que, por falta de luz, se debilita, los otros sentidos se avivan. El sentido del tacto se agudiza, avanzamos a tientas por la oscuridad para evitar los obstáculos. Pero es el oído el que más se despierta en la noche. Ella amplifica los sonidos y las resonancias. El ruido anodino de un crujido de madera cautiva nuestra atención, inspira el horror, mientras que en el día pasaría desapercibido. Un simple acontecimiento ordinario toma una dimensión dramática por la noche. El silencio se magnifica. «Hay lugares privilegiados en donde el silencio impone su sutil omnipresencia, lugares en los cuales se puede especialmente realizar su escucha, lugares en los cuales, a menudo, el silencio aparece como un ruido suave, ligero, continuo, anónimo», dice Alain Corbin. Son los sonidos del silencio: «El sonido es semejante al silencio; es una burbuja que inmediatamente estalla sobre la superficie del silencio».
El alba que se levanta marca, para mí, el fin de la observación nocturna. El operador «manda su telescopio a la cama» y él mismo se escapa para tomar unas horas de descanso. Pero, antes de abandonar la cima del volcán, hay que cerrar la hendidura de la cúpula, cubrir el espejo del telescopio para protegerlo, poner el telescopio en posición de reposo, es decir, apuntando verticalmente, y apagar todos los aparatos electrónicos innecesarios.
El oro brillante y el rojo naranja estallan por el este, donde el disco solar está apareciendo. Estelas de fuego de colores rojo vivo, rojo pálido, rojo naranja parecen estar cazando al azul oscuro y al violeta del alba. Un espectáculo multicolor que me deja sin aliento. Siento en mi rostro la caricia del aire fresco y la belleza silenciosa del Sol que franquea el horizonte, subiendo por encima de las nubes.
Abandono la cima del Mauna Kea y vuelvo a bajar al dormitorio de Hale Pohaku para desayunar y recuperar unas horas de sueño oportuno.
«The night» has a beautiful presentation, it is easy to read. It is much less complete than the «Universe at hand» by Galfard, but so poetic. I recommend it to learn the universe.
My research topic concerns the formation and evolution of galaxies. I have concentrated on the study of galaxies known as dwarfs, both because of their size and mass, because I believe they form the fundamental bricks of galaxies; just as protons and neutrons are the fundamental entities of the nuclei of the atoms that make up matter. These dwarf galaxies are those that, due to the influence of gravity, will group together to give birth to the majestic galaxies that adorn the sky, such as the Milky Way. The dwarf galaxies contain numerous young, hot and massive stars, which emit a blue light and come to the world in very compact stellar cradles, hence their name of compact dwarf blue.
The imposing domes, whose immaculate whiteness contrasts with the dark black color of the volcanic soil, offer an overwhelming spectacle of beauty and poetry. Its white paint reflects the sun’s rays and, in this way, protects the telescopes from any heat offensive by our star.
How to solve the mystery of the chemical composition of stars and galaxies? It is done through the interaction of light with matter. Light is only perceptible when it interacts with an object. And, to top it all off, the same light that illuminates us and allows us to see the world is, in reality, invisible. If you project light in a closed container, taking care that it does not fall on any object or surface, you will only see darkness. It will only be when you enter an object in the path of light and when you see this object illuminated that you will realize that the container is full of light. In the same way, an astronaut who is looking through the window of his space capsule will not see more than the black ink color of deep space, although the space that surrounds it is flooded with sunlight. As such light does not fall on anything, it can not be perceived and the sky looks black.
For light to manifest its presence, it is necessary for a material object to intercept its path. These «objects» can be the petals of a rose, the pigments present in a painter’s palette, the retina of our eye or the mirror of a telescope. Matter is composed of atoms and each of them is composed of a nucleus around which electrons orbit. When these electrons move from one orbit to another, they absorb and emit light particles – also called photons – endowed with different energies. So, if we get the spectrum of light from a star or galaxy – in other words, if we decompose the light with a prism into different energy or color components – we will discover that this spectrum is not continuous, but choppy in many lines vertical absorption or emission, corresponding to the energies absorbed and emitted by the atoms of matter that make up the star.
Light has this wonderful nature that allows us to explore the past of the universe, making us understand its present and predict its future. Thanks to it, we go back in time, and we can reconstitute the magnificent cosmic epic that, until our existence, has lasted 14,000 million years. The propagation of light is not instantaneous; It is slow to reach us even though it moves at the fastest speed in the universe: 300,000 km / s.
To what do we owe this explosion of colors? With what magic can the Sun, which shines that dazzling white color to be high in the sky, turn bright yellow, then bright orange, to end in a deep red at the time of descending to a horizon defined by a cloud bank? This metamorphosis of colors is due to the molecules of air and the particles present in the Earth’s atmosphere. These particles are sometimes produced by human activity such as dust grains or smoke, or naturally, as water droplets that are found above the ocean. It is the interaction between these particles and the light of the Sun that engenders this wonderful light show. When the Sun is high in the sky, the light it emits that reaches our eyes has a trajectory in which few air molecules or particles are found. Sunlight, not being substantially absorbed or diffused, remains in its original white color. But when the day ends, the Sun is located in a lower part of the sky, near the horizon, and the light, which travels at ground level, crosses a more remarkable extension of the atmosphere. It comes into contact with a greater number of air molecules and particles: a large part of its blue component diffuses out of the sun’s rays. This phenomenon attenuates the brightness of the solar disk and also alters the color of the same. The blue light is separated from the white light and the latter turns yellow and orange. This is how our eyes can contemplate the extraordinary festival of yellow and orange tones.
The transformation from day to night is one of the most moving events that exist. When the Sun disappears below the horizon, the sky is still illuminated for some instants. It is what we call demigod or twilight. For more than an hour, from sunset to nightfall, the brightness of the sky gradually diminishes 400,000 times. Again, the atmosphere is responsible for the twilight. Although our star is far below the horizon, it continues to illuminate the air that is above it, due to the diffusion of light. For our latitudes, when our star descends 6˚ below the horizon, we can no longer read in the light of day. At -12˚, the contours of the objects that surround us blur. The darkness becomes total from -18˚.
The Moon plays a decisive role in our existence. Without it, life on Earth would not have been possible. Both stars form a symbiotic pair, and for more than one reason. First, because, literally, the Moon was born on Earth. It was because of the thunderous crash of a crazy fireball against our Earth that was torn from it. According to this theory called great impact, the Earth generated the Moon during the formation of the planets of the solar system, after the birth of the Sun, 4 550 million years ago. Throughout the hundreds of millions of years that followed, while the planets were being formed, large fireballs called asteroids roamed the solar system in all directions, plowing through the air at speeds of several tens of kilometers per second. From time to time, surprisingly violent collisions took place between the nascent planets and the asteroids. It was because of one of those resounding collisions that the Moon was torn from the earth’s crust. A huge rocky asteroid the size of Mars.
The slowing of the orbital movement of the Moon has another consequence: the Moon moves away from the Earth progressively.
On Earth, hurricanes are born above the ocean, last several days before dying when coming into contact with the mainland, very fortunately for the earthlings who are in their path. In Jupiter there is no continent. When a storm originates and reaches such a large size that it prevents any disturbance from other storms of smaller amplitude -as it is the case of the Great Red Spot-, it never dies. The whirlpool becomes a stable region, created and maintained in its environment by chaotic phenomena.
Composed of 98% hydrogen and helium gases, Jupiter is devoid of solid surface. If we posed on that planet, we would sink about 60,000 km before reaching its rocky heart. The pressure and temperature would rise so quickly inside her that we would not be able to stand for long. Proof of this is the suicide mission of a probe launched from the Galileo space satellite that sank into Jupiter’s atmosphere in December 1995. The probe survived for about an hour to a depth of 150 km, before being crushed by the huge pressure of the upper layers, but not without having previously sent us very valuable information about the high atmosphere of Jupiter.
Typically, asteroids remain quietly within three reserves: the asteroid belt between Mars and Jupiter; the Kuiper belt (in honor of the Dutch-American astronomer Gerard Kuiper, who postulated its existence in 1951), located beyond the known borders of the solar system, at a distance of 30 to 55 times greater than that between the Earth and the Sun, and whose best known representative is Pluto. Finally, there is the comet cloud of Oort (whose name comes from its discoverer, in 1950, the Dutch astronomer Jan Oort), located at a distance between 5,000 and 100,000 times greater than that of Earth with the Sun, and whose outer limit extends to a third of the distance between Earth and the nearest star to the Sun, Next Centauri, at about 4.3 light years.
The night is not only the shapes that are dimmed or the colors that are annihilated. As if to compensate for the sight that, due to lack of light, weakens, the other senses are revived. The sense of touch is sharpened, we grope through the darkness to avoid obstacles. But it is the ear that wakes most in the night. She amplifies sounds and resonances. The bland noise of a wooden creak captivates our attention, inspires horror, while in the day it would go unnoticed. A simple ordinary event takes on a dramatic dimension at night. The silence is magnified. «There are privileged places where silence imposes its subtle omnipresence, places in which you can especially listen, places in which silence often appears as a soft, light, continuous, anonymous noise,» says Alain Corbin . They are the sounds of silence: «Sound is similar to silence; it is a bubble that immediately explodes on the surface of silence ».
The dawn that rises marks, for me, the end of the nocturnal observation. The operator «sends his telescope to bed» and he himself escapes to take a few hours of rest. But, before leaving the top of the volcano, you have to close the crack of the dome, cover the mirror of the telescope to protect it, put the telescope in resting position, that is, pointing vertically, and turn off all unnecessary electronic devices.
Bright gold and orange red explode in the east, where the solar disk is appearing. Stelae of fire of bright red, pale red, orange red colors seem to be hunting the dark blue and the violet of dawn. A multicolored spectacle that leaves me breathless. I feel in my face the caress of the fresh air and the silent beauty of the Sun that crosses the horizon, rising above the clouds.
I leave the top of Mauna Kea and go back down to Hale Pohaku’s bedroom to have breakfast and recover a few hours of opportune sleep.
David, earth planet , knopfler and a humble man 