La luz tarda más en llegar a nosotros desde mayores distancias. Por ello, al detectar galaxias más lejanas que nunca, el telescopio Webb nos permite observar cómo era el Universo en sus primeros momentos. El actual récord lo ostenta una galaxia llamada JADES-GS-z14-0, con un corrimiento al rojo cosmológico de z=14,32.
Mis libros de texto “¿Cómo se formaron las primeras estrellas?” y “Las primeras galaxias en el Universo” fueron publicados hace una década, anticipando los datos del telescopio Webb sobre las galaxias más lejanas. Dos décadas antes, fui invitado a formar parte del primer Consejo Asesor Científico que diseñó este Telescopio Espacial de Nueva Generación. Este privilegio me fue concedido como uno de los primeros cosmólogos en predecir teóricamente las propiedades de las primeras estrellas y galaxias, en la década de 1990.
En aquel entonces, los observadores tradicionales afirmaban que era poco probable que existieran galaxias más allá de un corrimiento al rojo determinado, considerando mi investigación como muy especulativa. Este no es el único prejuicio infundado que he presenciado. Antes de ese momento, la mayoría de los astrónomos descartaban la posibilidad de que un planeta con la masa de Júpiter pudiera orbitar cerca de una estrella similar al Sol, porque la teoría usada para explicar la ubicación de Júpiter en el sistema solar excluía sistemas más compactos. En 1995, Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron un planeta con la masa de Júpiter orbitando cerca de la estrella tipo solar 51 Pegasi. Por supuesto, existen otros ejemplos de sesgos que han ralentizado el ritmo de los descubrimientos. Hasta hace pocos años, se descartaba la posibilidad de que un agujero negro de masa estelar pudiera estar en estrecha proximidad con una estrella como el Sol. Sin embargo, en 2022, nuestro investigador posdoctoral Kareem El-Badry y sus colaboradores descubrieron Gaia BH1, una estrella similar al Sol orbitando un agujero negro de 9,6 masas solares con un periodo orbital de medio año.
Hace aproximadamente una década, recibí en mi despacho al astrónomo de Caltech Mike Brown y le pregunté si había comprobado si algunos objetos del cinturón de Kuiper podrían estar emitiendo luz propia, como cabría esperar de naves extraterrestres. En tal caso, su flujo observado disminuiría inversamente con el cuadrado de la distancia, mientras que, si los objetos simplemente reflejan la luz solar, su flujo disminuiría con la distancia elevada a la cuarta potencia. Mike respondió: “¿Por qué debería comprobarlo? Es obvio que deben desvanecerse con la distancia elevada a la cuarta potencia”.
La investigación científica es un esfuerzo humano, y los humanos tienden a anticipar lo que pueden encontrar. Dado que los fondos y el tiempo de observación son recursos limitados, los observadores tienden a evitar riesgos y, a veces, pierden oportunidades de descubrir lo desconocido. Los científicos jóvenes suelen ser más conservadores porque desean obtener empleo impresionando al clero dominante. Aquellos que evitan equivocarse y han sido adoctrinados para aceptar el dogma popular carecen de la humildad necesaria para asumir riesgos en sus investigaciones y realizar descubrimientos revolucionarios.
La galaxia conocida más lejana, JADES-GS-z14-0, se encuentra actualmente a una distancia física de 33.700 millones de años luz de nosotros. Esto puede parecer paradójico, dado que la edad del Universo es de 13.800 millones de años. Sin embargo, la luz observada salió de esta galaxia hace 13.500 millones de años, cuando el Universo tenía solo 300 millones de años. Desde entonces, la distancia entre nuestro punto de observación y esa galaxia se ha estirado por un factor de (1+z)=15,32. La separación original era de solo 2.200 millones de años luz. Pero mientras la luz de la galaxia cruzaba esta separación inicial, JADES-GS-z14-0 se alejaba de nosotros debido a la expansión cósmica. De hecho, esta galaxia primitiva estaba fuera de nuestro horizonte cósmico cuando emitió su luz. La distancia que la luz podría haber recorrido desde el Big Bang era de solo 300 millones de años luz cuando la galaxia emitió su luz. Esta distancia era 7,3 veces menor que la separación entre la galaxia y nuestra ubicación en el momento de la emisión. Desde entonces, el Universo ha envejecido y nuestro horizonte cósmico ha crecido en tamaño hasta abarcar esta galaxia, permitiendo que el telescopio Webb la descubra.
Existen muchas más galaxias de esa época que no podemos ver. Están demasiado lejos de nosotros y, por tanto, su luz permanecerá para siempre fuera de nuestra vista, dada la expansión acelerada del Universo actual. Las galaxias que no hayan entrado en nuestro horizonte hasta ahora nunca serán visibles para nosotros porque seguirán alejándose más rápido que la luz. Según las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General, el espacio puede expandirse más rápido que la luz a escalas cosmológicas. Pensemos en los fotones como hormigas caminando a una velocidad finita sobre la superficie de un globo que se expande más rápido que su velocidad de marcha. Estas hormigas nunca podrán cruzar las separaciones crecientes entre ellas. La superficie del globo es el análogo bidimensional del espacio cósmico tridimensional.
Sabemos que las condiciones cósmicas son similares a las que observamos en una escala al menos 3.900 veces mayor que nuestro horizonte cósmico. Esto se debe a que una desviación significativa habría dejado una huella en las fluctuaciones de temperatura del fondo cósmico de microondas. Por tanto, existen al menos (3.900)³, o sesenta mil millones de veces más galaxias que las que podemos observar, independientemente de lo potentes que sean nuestros telescopios.
Actualmente, debería haber más de 10^{31} planetas similares a la Tierra en la zona habitable de estrellas como el Sol dentro del volumen cósmico que conocemos. Argumentar que somos una especie privilegiada y la única inteligente en el cosmos es una arrogancia amplificada a 31 órdenes de magnitud.
Mis colegas académicos suelen repetir el estándar de Carl Sagan: “las afirmaciones extraordinarias requieren evidencias extraordinarias”. En los párrafos anteriores describí las evidencias que hacen de la afirmación “estamos solos” una afirmación extraordinario. Aquellos, como Elon Musk, que sugieren que “probablemente estemos solos”, no tienen evidencias extraordinarias para respaldar tal afirmación. Lo que realmente sabemos sobre el Universo argumenta a favor de la opinión opuesta. La suposición predeterminada debería ser que “probablemente no estemos solos”.
La apuesta
Peter Thiel argumentó en entrevistas recientes: “Nunca deberías apostar contra Elon”. En este tema, estoy dispuesto a apostar un porcentaje de mi fortuna contra un porcentaje de la fortuna de Elon. Pongamos este dinero en un fondo común y utilicémoslo para buscar firmas tecnológicas de extraterrestres. Si no encontramos nada en una década tras invertir esta cantidad de dinero en la búsqueda, cederé y le daré a Elon un segundo porcentaje de mi fortuna.
Mi propósito de año nuevo para 2025 surge de la idea de que la humildad cósmica es más razonable que la alternativa, al menos por 31 órdenes de magnitud. ¿Cómo deberíamos proceder con esta realización? La respuesta es una cuestión de sentido común. Si sabemos que hay al menos 10^{31} “casas” en nuestra “calle cósmica”, deberíamos buscar signos de otros “residentes”, incluyendo cualquier residuo o paquetes, como el Tesla Roadster lanzado al espacio.
Invertir decenas de miles de millones de fondos públicos en la búsqueda de microbios y menos de un 1% de esa cantidad en la búsqueda de inteligencia extraterrestre no es una forma razonable de cubrir nuestras apuestas. Sin embargo, esta es la estrategia predominante en la comunidad astronómica. La búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) está considerada como un tema periférico en la astrofísica legítima, y la búsqueda de objetos tecnológicos extraterrestres cerca de la Tierra es vista como una periferia de la legitimidad dentro de la misma comunidad SETI. Lo que parece sentido común es relegado como ilegítimo al cuadrado. Éste es otro ejemplo de sesgo de los observadores, que nos impide adquirir nuevo conocimiento, una profecía autocumplida que mantiene nuestra ignorancia.
Con la esperanza de que en 2025, el telescopio Webb, junto con los tres Galileo Observatories y el observatorio Rubin, encuentren evidencias de firmas tecnológicas de nuestros vecinos cósmicos. Encontrar una inteligencia sobrehumana en el espacio nos proporcionaría mejores modelos a seguir que nuestros políticos. Podría ser tan fácil encontrar a los alienígenas más cercanos como lo es encontrar las galaxias más lejanas, si simplemente ponemos nuestra mente en la tarea.
Por Avi Loeb, jefe del proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto para la Teoría y la Computación del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor del bestseller Extraterrestrial: The first sign of intelligent life beyond earth.
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