El día que Tonantzintla cerró el Universo III:  el desenlace

“Aún me quedan descubrimientos por hacer, no quiero morir antes de que la gente reconozca mi trabajo” . Allan R. Sandage, ca. 2002 1

Allan Rex Sandage

Allan Rex Sandage

En 1964 Allan Rex Sandage estaba sumido en la desesperación. Había sufrido uno de los descalabros más importantes de su carrera científica, quizá el primero en una larga espiral que lo arrastraría al alcoholismo y a la amargura. Sandage no pudo resolver el problema de los cuásares, porque ha pasado por alto que la expansión del universo que hace que las líneas producidas por los átomos en objetos distantes aparezcan desplazadas a longitudes de onda mayores, esto se llama corrimiento al rojo. Maarten Schmidt, en 1963, resolvió el problema, encontró que el cuásar  3C 273 tiene un corrimiento al rojo z=0.16. Con esto, 3C 273 se convertiría en el objeto más distante jamás medido. Todos se apresuran a reconocer a Schmidt por su proeza —Sandage sólo los vió pasar… nadie volteó a verlo. Mientras tanto en Tonantzintla, Guillermo Haro Barraza ha perfeccionado su técnica de tres colores, nadie ha descubierto más objetos azules que Haro y su colega Willem J.  Luyten (ver  Saberes y Ciencias Número 53, p. 16). Ello le ha traído, a Haro, el reconocimiento internacional.

En las placas fotográficas de los campos donde se han encontrado cuásares con fuerte emisión en radio, aparecen otras tres o cuatro fuentes muy azules y de aspecto tal como el los cuásares con radio. Sandage se pregunta si algunas de esas fuentes podrían ser cuásares con su fuente de radio apagada. Fue entonces cuando las carreras científicas de Sandage y Haro se cruzaron.

Los cuásares los han encontrado por su fuerte emisión de radio, dar con ellos ha sido muy difícil. Se han tenido que perfeccionar las técnicas para determinar su posición. La luna ha ayudado al pasar en frente de ellos. ¿Pero, habría cuásares que tuviesen su fuente de radio apagada? Ésta es la nueva  pregunta que Sandage se ha propuesto responder. Guiado por los colores de los cuásares, encuentra que existían catastros de objetos extremadamente azules. Los programas de búsqueda de objetos azules los había iniciado Fritz Zwicky en 1936, su objetivo era ampliar la muestra de estrellas enanas blancas, estrellas muy calientes y muy densas. Un caballito de tequila relleno con el material del que están compuestas las enanas blancas pesaría unas 45 toneladas. Haro había entrado al juego, la pregunta que lo movía era: ¿cómo encontrar el mayor número de  objetos azules? Su técnica de los tres colores le había dado la  respuesta.

Guillermo Haro Barraza

Guillermo Haro Barraza

Sandage emprendió un nuevo programa observacional con el telescopio de 5 metros de Palomar. Iría por la medición del corrimiento al rojo de los objetos azules. Tal medición era difícil de obtener, aun para el telescopio más grande del mundo de su época. La limitante principal era la poca eficiencia de la placa fotográfica. Podía llevarse casi todo el tiempo de observación para obtener un solo corrimiento al rojo. Sandage observó seis objetos tomados de tres catastros, notablemente, uno de ellos era de Braulio Iriarte.

Iriarte trabajaba en Tonantzintla y colaboraba con Haro. Durante una estancia en el Observatorio Lowell, en Arizona, estimó los colores de 50 objetos azules de manera cuantitativa. Sandage observó dos de los objetos medidos por Iriarte, Ton 730 y Ton 256. De los seis objetos que observó solo tres resultaron ser cuásares. Otro era una estrella; pero sospechaba que los dos restantes podrían ser cuásares. Ahora sabemos que sólo uno por ciento de todos los objetos de la lista de Haro y Luyten son cuásares.

¿Cuál es la probabilidad de que al escoger seis objetos de dicha lista, de una manera aleatoria, tres de ellos resulten ser cuásares? Sin temor a comprometerse, podemos decir que la probabilidad es baja. Metiéndonos con probabilidad básica, usando el modelo conocido como Urna de Bernoulli, encontramos que el resultado de Sandage es tan probable como lo sería obtener 11 águilas consecutivas, después de lanzar al aire una moneda 11 veces. Igualmente probable sería obtener 11 soles. Si el resultado de Sandage parece imposible, ¿qué pasó, entonces?

Una hipótesis conspiratoria, podría indicar que hubo mano negra. ¿Estaba Iriarte, a espaldas de Haro, buscando la fama? Un colega de INAOE me mencionó que en cierta ocasión que el señor Iriarte le había confesado que estaba muy apenado con Sandage. Podemos descartar la hipótesis conspiratoria: los objetos más azules tienen una probabilidad más alta de ser cuásares. Sandage dirigió su muestreo hacia dichos objetos. Coronado con el éxito se cegó e ignoró los sesgos en la selección de los objetos. Sandage estimó que aproximadamente 80 por ciento de los 8 mil 746 objetos de la lista de Haro y Luyten eran cuásares. El conteo de tales fuentes de acuerdo a su brillo aparente nos brinda una prueba cosmológica. Si en realidad eran tantos y distribuidos a distancias cosmológicas entonces el universo debería ser cerrado.

Es decir, habría tantos que su masa sería suficiente para detener la expansión del universo y llevarlo una gran contracción, revertiendo el Big Bang. Esto es como lanzar una piedra en la superficie de la Tierra. Ignoremos por simplicidad la fricción del aire, si la velocidad con que se lanza es menor de 11 km/s y sin importar el ángulo de tiro, la piedra siempre caerá al suelo. Esto pasa con un universo cerrado, llega a un punto donde la expansión alcanza un máximo y comienza a contraerse. Sandage se encontraba en un estado de fascinación, parecido a lo que experimentó José Arcadio Buendía cuando descubrió que la Tierra era redonda.

El resultado era tan importante que el editor de la revista Astrophysical Journal detuvo la imprenta para esperar que Sandage terminará su investigación. El número correspondiente al 1 de mayo de 1965 apareció 15 días después. El editor era el eminente Subrahmanyan Chandrasekhar, a quien le otorgarían el Premio Nobel de Física en 1983. Cuando Sandage presentó sus resultados por primera vez en Pasadena, Zwicky, sintiendo que le invadían su coto de investigación, arremetió enfurecido y le dijo: “No nos has dicho nada nuevo”. El resultado de Sandage no sobrevivió, pronto otros astrónomos demostraron que la mayoría de los objetos azules de la lista de Haro y Luyten eran enanas blancas.

Haro recibió el resultado de Sandage con cierta incomodidad; le parecía que sólo hacía el trabajo sucio. Le reclamaba al joven Manuel Peimbert: ¿por qué no se le había ocurrido hacer un análisis como el de Sandage? Peimbert había ayudado a Haro para compilar la lista de los objetos azules; desde entonces se le reconocía su talento analítico. Tiempo después, Peimbert encontró a Haro más relajado. “Se equivocó, Sandage” fue lo primero que le dijo.

El universo que Sandage pensó cerrar no existe. Vivimos en un universo que seguirá expandiéndose y cuyo contenido material  está  dominado por algo extraño, que por falta de un mejor nombre le llamamos energía oscura. El incidente de 1965 hizo notar la importancia del Observatorio Astrofísico de Tonantzintla y la creatividad de los astrónomos mexicanos.

 

omarlx@inaoep.mx

 

1 “I still have discoveries to make, I don’t want to die before people recognize my work” —Así me dijo Allan R. Sandage cuando le comenté que él había sido un campeón muy difícil de vencer. En  2002 tuve la oportunidad de visitar los Carnegie Observatories, con el patrocinio de una beca Fulbright.