El Halcón Milenario, la legendaria nave de Han Solo en Star Wars, puede recorrer miles de años luz en un día gracias al hiperespacio. En realidad, recorrer esa distancia sería prácticamente imposible: un avión comercial tardaría alrededor de un millón de años en cubrir la distancia de un solo año luz.
Esa inmensidad explica por qué, al estudiar el cosmos, los astrónomos suelen recurrir a unidades como los años luz o los pársecs en lugar de expresar las distancias en kilómetros. En entrevista para UNAM Global, Aníbal Sierra Morales, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, explicó que es común hablar de años cuando se mide el tiempo, pero en astronomía el año luz es distinto: se trata de una unidad de distancia que equivale a la distancia que recorre la luz en un año.
Así, un año luz equivale a aproximadamente 9,46 billones de kilómetros, es decir, casi 10 millones de millones de kilómetros. “Se trata de una distancia bastante grande, así que la luz viaja a una velocidad enorme”.
La inmensidad del universo
Una de las regiones más lejanas del sistema solar es la Nube de Oort, una estructura hipotética formada por miles de millones de cuerpos helados, como cometas y fragmentos de roca y hielo, que rodearía al sistema solar. Las estimaciones sobre su extensión varían, pero su borde exterior podría encontrarse a cerca de un año luz del Sol.
La estrella más cercana al Sol es Próxima Centauri, ubicada a 4,3 años luz de distancia. “Es nuestra vecina y tiene un planeta que resulta muy interesante porque se encuentra en una región donde podría haber condiciones adecuadas para la existencia de vida”, explicó.
Ese planeta, conocido como Próxima Centauri b, orbita en la llamada zona habitable, donde la temperatura podría permitir la existencia de agua líquida si se cumplen ciertas condiciones atmosféricas. Sin embargo, esto no significa que el planeta sea habitable ni que albergue vida.
La Vía Láctea, con forma de disco espiral, mide aproximadamente 100 mil años luz de diámetro. Entonces, un avión tardaría más de 100 mil millones de años en recorrerla de un extremo al otro. “Es un tiempo definitivamente gigantesco”.
Si un avión pudiera viajar por la Vía Láctea durante toda la historia de la humanidad, ni siquiera habría avanzado una fracción significativa del camino para llegar al otro lado.
Mirar al pasado
Cuando los astrónomos realizan observaciones, el tiempo que le toma a la luz viajar desde el objeto observado hasta nosotros puede ser extremadamente largo. Así, mirar hacia el espacio profundo es mirar hacia el pasado.
“Si vemos una galaxia que está a dos millones de años luz, significa que estamos viendo su pasado, es decir, cómo fue hace dos millones de años, porque la luz salió de ahí hace mucho tiempo”.
En un experimento mental, si hubiera un planeta situado a 66 millones de años luz de la Tierra, con vida inteligente, y sus habitantes tuvieran un telescopio suficientemente potente para observar el universo, la luz que les llegaría desde nuestro planeta habría salido de aquí hace 66 millones de años.
Por lo tanto, en principio verían la Tierra como era cuando todavía existían los dinosaurios. Sin embargo, ningún telescopio actual podría distinguir detalles de la superficie terrestre a esa distancia.
El espacio y el tiempo están entrelazados
Durante siglos, los científicos consideraron que el espacio y el tiempo eran entidades independientes. Así los concebían Isaac Newton, Galileo Galilei y otros físicos antes del siglo XX. Sin embargo, esa idea cambió con la teoría de la relatividad de Albert Einstein, a partir de la cual se comprendió que ambos forman parte de un mismo tejido espaciotemporal.
Esto significa que el espacio y el tiempo no pueden entenderse por separado. Para un observador externo, cuando un objeto se mueve a velocidades extremadamente altas, cercanas a la de la luz, el tiempo de ese objeto transcurre más lentamente y sus longitudes se contraen en la dirección del movimiento.
Por ello, acelerar un cuerpo hasta la velocidad de la luz requeriría una cantidad infinita de energía, razón por la cual, de acuerdo con la física actual, ningún objeto con masa puede alcanzarla.
La velocidad de la luz es difícil de imaginar en la vida cotidiana. Viaja a aproximadamente 300 mil kilómetros por segundo, es decir, cerca de mil millones de kilómetros por hora.
Para ponerlo en perspectiva, mientras en una carretera un automóvil suele circular entre 80 y 100 kilómetros por hora, la luz recorre en un solo segundo una distancia equivalente a dar más de siete vueltas completas alrededor de la Tierra.
“Esa enorme diferencia explica por qué la velocidad de la luz representa un límite fundamental en el universo”.
La distancia del Sol a la Tierra
La distancia entre la Tierra y el Sol es de unos 150 millones de kilómetros, una separación que, a escala cósmica, resulta relativamente pequeña. Aun así, la luz necesita alrededor de ocho minutos y 20 segundos para recorrerla. “Esto significa que, al observar el Sol, en realidad estamos viendo cómo era hace poco más de ocho minutos”.
En un experimento puramente hipotético, si el Sol desapareciera de manera repentina, no nos daríamos cuenta de inmediato: tanto la luz solar como los efectos de su gravedad dejarían de percibirse en la Tierra aproximadamente ocho minutos y 20 segundos después, ya que ninguna información puede viajar más rápido que la luz.
Pero mirar al espacio también significa mirar hacia atrás en el tiempo a escalas mucho mayores. La luz más antigua que podemos observar directamente corresponde a la llamada radiación cósmica de fondo de microondas, un remanente del universo temprano que nos permite observar cómo era el cosmos cuando tenía aproximadamente 380 mil años.
Esa radiación ha viajado durante casi 13 mil 800 millones de años hasta llegar a nosotros, por lo que constituye una de las ventanas más antiguas que tenemos para conocer el origen y la evolución del universo, concluyó el investigador.