El espacio, la última frontera.
La primera vez que oí estas palabras cuando tenía solo 6 años,
me inspiraron completamente.
Quería explorar nuevos mundos extraños.
Quería descubrir nuevas formas de vida.
Quería ver todo lo que el universo tenía que ofrecer.
Y esos sueños, esas palabras, me llevaron a un viaje,
un viaje de descubrimiento,
por la escuela, por la universidad,
a hacer un doctorado y, finalmente, convertirme en astrónoma profesional.
Aprendí dos cosas increíbles,
una un poco desafortunada,
cuando hacía mi doctorado.
Aprendí que la realidad era
que no pilotearía una nave espacial en un corto plazo.
Pero también aprendí que el universo es extraño, maravilloso y extenso,
en realidad, demasiado grande para explorarse con una nave espacial.
Y así volví mi atención a la astronomía, a la utilización de telescopios.
Les muestro antes una imagen del cielo nocturno.
La pueden ver en cualquier parte del mundo.
Todas estas estrellas son parte de nuestra galaxia local, la Vía Láctea.
Ahora bien, si se van a una parte más oscura del cielo,
un buen sitio oscuro, tal vez en el desierto,
es posible que vean el centro de la Vía Láctea
desplegándose ante Uds., cientos de miles de millones de estrellas.
Es una imagen muy hermosa.
Llena de color.
Y de nuevo, es solo una esquina local de nuestro universo.
Se puede ver que hay una especie de extraño polvo oscuro cruzándola.
Es polvo local
que oscurece la luz de las estrellas.
Pero podemos hacer un buen trabajo.
Con solo nuestros ojos, podemos explorar nuestro pequeño rincón del universo.
Se puede hacer mejor.
Uno puede usar telescopios maravillosos como el telescopio espacial Hubble.
Los astrónomos formaron esta imagen.
Se llama Campo Profundo del Hubble,
y han gastado cientos de horas observando solo una pequeña porción del cielo
no mayor a la uña del pulgar teniendo el brazo extendido.
Y en esta imagen
se pueden ver miles de galaxias,
y sabemos que debe haber cientos de millones, miles de millones de galaxias
en todo el universo.
A algunos les gusta la nuestra y a algunos una muy diferente.
Por lo que parece, puedo continuar este viaje.
Es fácil. Solo tengo que usar un telescopio muy potente
y solo mirar al cielo, no hay problema.
Realmente se pierden cosas si se limita uno a hacer esto.
Esto es porque de todo lo que hemos hablado hasta ahora
se usa solo el espectro visible, justo lo que sus ojos pueden ver,
y esa es una pequeña porción,
una pequeña, pequeña porción de lo que el universo tiene para ofrecernos.
También hay dos problemas muy importantes con el uso de la luz visible.
No solo nos estamos perdiendo de todos los otros procesos
que emiten otros tipos de luz,
sino que hay dos cuestiones.
La primera es ese polvo que he mencionado antes.
El polvo impide que la luz visible llegue a nosotros.
Así que cuando miramos más profundamente en el universo, vemos menos luz.
El polvo impide que nos llegue.
Pero hay un problema muy extraño con el uso de la luz visible
para tratar de explorar el universo.
Descansemos un minuto.
Digamos que están parados en una esquina de una calle.
Hay autos que pasan.
Una ambulancia se acerca.
Tiene una sirena aguda.
(Imita una sirena pasando)
La sirena parece cambiar de tono
mientras se mueve hacia Ud. y luego se va.
El conductor de la ambulancia no cambió la sirena para molestarlos.
Fue un producto de su percepción.
Las ondas de sonido, mientras la ambulancia se acercaba,
fueron comprimidas,
y cambiaron a más agudas.
A medida que se alejaba, las ondas sonoras se estiraron,
y sonaban en tono más bajo.
Lo mismo ocurre con la luz.
Objetos que se mueven hacia nosotros,
sus ondas de luz se comprimen y se presentan más azules.
Objetos que se mueven lejos de nosotros,
sus ondas de luz se estiran, y aparecen más rojas.
Llamamos a estos efectos desplazamiento al azul y al rojo.
Nuestro universo se está expandiendo,
así que todo se está alejando de todo lo demás,
y eso significa que todo parece ser de color rojo.
Y por extraño que parezca, cuando se mira más profundamente en el universo,
los objetos más distantes se están alejando más y más rápido,
por lo que parecen más rojos.
Así que si vuelvo al Campo Profundo del Hubble
y seguimos mirando profundamente en el universo
solo usando el Hubble,
al llegar a cierta distancia,
todo se vuelve rojo,
y que presenta una especia de problema.
Al final, estamos tan lejos
que todo cambia a infrarrojo
y no podemos ver nada en absoluto.
Debe haber forma de evitar esto.
Si no, estoy limitada en mi viaje.
Quería explorar todo el universo,
no solo lo que puedo ver antes de que el corrimiento al rojo me golpee.
Hay una técnica.
Se llama la radioastronomía.
Los astrónomos han estado usándola por décadas.
Es una técnica fantástica.
Les muestro el radiotelescopio Parkes, conocido cariñosamente como "El plato".
Quizá vieron la película.
La radio es realmente brillante.
Nos permite escrutar mucho más profundamente.
No la detiene el polvo,
así que se puede ver todo en el universo,
y el desplazamiento al rojo es un problema menor
ya que construimos receptores que reciben a en una gran banda.
¿Qué ve Parkes cuando lo dirigimos al centro de la Vía Láctea?
Debemos ver algo fantástico, ¿verdad?
Nosotros vemos algo interesante.
Todo el polvo se ha ido.
Como dije, la radio pasa a través del polvo, así que no es un problema.
Pero la vista es muy diferente.
Podemos ver que el centro de la Vía Láctea es radiante,
y esto no es la luz estelar.
Se trata de una luz llamada radiación de sincrotrón,
y se forma de los electrones que giran en los campos magnéticos cósmicos.
Por lo que este plano está radiante con esta luz.
Y también podemos ver mechones extraños que salen fuera de él,
y objetos que no aparecen se alineen
con todo lo que podemos ver con nuestros ojos.
Pero es realmente difícil interpretar esta imagen,
ya que como pueden ver, es de muy baja resolución.
Las ondas de radio tienen una longitud de onda larga,
y eso hace que su resolución sea más pobre.
Esta imagen también es en blanco y negro,
por lo que no se sabe muy bien el color de todo aquí.
Avancemos a la actualidad.
Podemos construir telescopios
que pueden superar estos problemas.
Les muestro aquí una imagen del Radio Observatorio de Murchison,
un lugar fantástico para construir radiotelescopios.
Es plano, está seco,
y lo más importante, es tranquilo de radio:
no hay teléfonos móviles, no hay Wi-Fi, nada,
muy, muy tranquilo de radio,
un lugar perfecto para construir un radiotelescopio.
El telescopio en que he trabajado durante unos años
se llama Matriz de Murchison Widefield,
y voy a mostrarles un poco cómo se construye.
Este es un grupo de estudiantes de grado y posgrado
en Perth.
Los llamamos Ejército de Estudiantes,
y ofrecieron su tiempo para construir un radiotelescopio.
No hay créditos en el curso para esto.
Están poniendo juntos estos dipolos de radio.
Solo reciben a frecuencias bajas, un poco como su radio FM o el televisor.
Aquí los estamos desplegando por el desierto.
El telescopio final cubre 10 kilómetros cuadrados
del desierto de Australia Occidental.
Y lo interesante es que no hay partes móviles.
Acabamos de desplegar estas pequeñas antenas
esencialmente en malla de pollo.
Es bastante barato.
Los cables toman las señales
de las antenas
y los llevan a las unidades centrales de procesamiento.
Y es el tamaño de este telescopio,
el que lo hayamos construido sobre todo el desierto
que nos da una mejor resolución que Parkes.
Finalmente, todos esos cables se llevan a una unidad
que lo envía a un supercumputadora aquí en Perth,
y ahí es donde entro yo.
(Suspiros)
Datos de radio.
He pasado los últimos 5 años
trabajando con datos muy difíciles, muy interesantes
que en realidad nadie había visto antes.
He pasado mucho tiempo calibrándolo,
ejecutando millones de horas de CPU en supercomputadoras,
realmente tratando de entender esos datos.
Y con este telescopio,
con estos datos,
hemos realizado un estudio de todo el cielo del sur,
el Estudio MWA Galáctico y Extragaláctico de Todo el cielo,
o GLEAM (destello), como lo llamo.
Y estoy muy emocionada.
Este estudio está cerca de ser publicado, pero no se ha mostrado aún
por lo que son, literalmente, las primeras personas
en ver este estudio de todo el cielo meridional.
Estoy encantada de compartir con Uds. algunas imágenes del estudio.
Imaginen que vienen a Murchison,
que acampaban bajo las estrellas
y miran al sur.
Ven el polo celeste del sur,
la galaxia emergiendo.
Si desvanezco a la luz de radio,
esto es lo que observamos con nuestro estudio.
Se puede ver que el plano galáctico ya no es oscuro con polvo.
Es iluminado por la radiación de sincrotrón,
y miles de puntos están en el cielo.
Nuestra gran Nube de Magallanes, nuestro vecino galáctico más cercano,
es de color naranja en lugar de su blanco-azul más familiar.
Hay mucho que hacer en este. Miremos más de cerca.
Si miramos hacia atrás, hacia el centro galáctico,
donde vimos originalmente la imagen de Parkes que mostré antes,
baja resolución, blanco y negro,
y se desvanece a la vista del GLEAM,
se puede ver que la resolución se ha incrementado en un factor de cien.
Ahora tenemos una vista en color del cielo,
una vista tecnicolor.
No es una visión de falso color.
Estos son los colores de radio reales.
Lo que hice fue colorear las frecuencias más bajas de rojo
y las más altas de azul,
y las medias de verde.
Y eso nos da este punto de vista arco iris.
Y no es solo color falso.
Los colores en esta imagen nos dicen de los procesos físicos
pasan en el universo.
Por ejemplo, si se miran a lo largo del plano de la galaxia,
encendida con sincrotrón,
que es de color naranja rojizo en su mayoría,
pero si miramos muy de cerca, vemos pequeños puntos azules.
Ahora bien, si nos acercamos,
estos puntos azules son ionizados de plasma
alrededor de estrellas muy brillantes,
y lo que ocurre es que bloquean la luz roja,
por lo que aparecen de color azul.
Y estos pueden decirnos de formación de estrellas en esta región
en nuestra galaxia.
Acabamos de verlas.
Nos fijamos en la galaxia, y el color nos dice que están allí.
Puede ver pequeñas burbujas de jabón,
pequeñas imágenes circulares alrededor del plano galáctico,
son los remanentes de supernovas.
Cuando explota una estrella,
su capa externa se desecha
y se desplaza hacia el exterior en el espacio recogiendo el material,
y produce una pequeña cáscara.
Ha sido un misterio desde hace mucho tiempo para los astrónomos
de donde son todos los remanentes de supernova.
Sabemos que debe haber gran cantidad de electrones de alta energía en el plano
para producir la radiación de sincrotrón que vemos,
y creemos que son producidos por remanentes de supernova,
pero allí no parece ser suficiente.
Afortunadamente, GLEAM es muy, muy bueno para detectar restos de supernovas,
así que esperamos tener un nuevo artículo pronto de esto.
Bien.
Hemos explorado nuestro pequeño universo local,
pero quería ir más profundo, quería ir más allá.
Yo quería ir más allá de la Vía Láctea.
Podemos ver un objeto muy interesante en la parte superior derecha,
y esto es una galaxia de radio local,
Centaurus A.
Si nos acercamos,
podemos ver que hay dos enormes columnas que van hacia el espacio.
Y si nos fijamos en el centro entre las dos columnas,
verán una galaxia como la nuestra.
Es una espiral. Tiene una franja de polvo.
Es una galaxia normal.
Sin embargo, estos chorros solo pueden ser vistos en la radio.
Si nos fijamos en lo visible, ni siquiera sabíamos que estaban allí,
y son miles de veces más grandes que la galaxia anfitriona.
¿Que está pasando? ¿Qué están produciendo estos chorros?
El centro de todas las galaxias que conocemos
es un agujero negro supermasivo.
Los agujeros negros son invisibles. Por eso se llaman así.
Todo lo que se puede ver es la desviación de la luz a su alrededor,
y en ocasiones, cuando una estrella o una nube de gas entra en su órbita,
es destrozada por las fuerzas de marea,
formadas en lo que llamamos un disco de acreción.
El disco de acreción brilla intensamente en los rayos X,
y enormes campos magnéticos pueden lanzar el material en el espacio
a casi la velocidad de la luz.
Así que estos chorros son visibles en la radio
y esto es lo que recogemos en nuestra encuesta.
Bien, hemos visto una radio galaxia. Es bueno.
Pero si solo se observan arriba de esa imagen,
verán otra radio galaxia.
Es un poco más pequeña, y eso es solo porque está más lejos.
Bien. Dos radio galaxias.
Podemos ver esto. Está bien.
¿Qué pasa con todos los demás puntos?
Es de suponer sean solo las estrellas.
No lo son.
Son todas radio galaxias.
Todos y cada uno de los puntos en esta imagen
son una galaxia distante,
de millones a miles millones de años luz de distancia
con un agujero negro supermasivo en su centro
empujando el material hacia el espacio a casi la velocidad de la luz.
Es alucinante.
Y este estudio es aún más grande que lo que he mostrado aquí.
Si ampliamos a todo el estudio,
verán que encontré 300 000 de estas radio galaxias.
Por lo que es realmente un viaje épico.
Hemos descubierto todas estas galaxias
de vuelta a los primeros agujeros negros supermasivos.
Estoy muy orgullosa, y de que se publicará la próxima semana.
Bien, eso no es todo.
He explorado los confines de la galaxia con este estudio,
pero hay algo aún más en esta imagen.
Los llevaré de vuelta a los albores del tiempo.
Cuando se formó el universo, que fue una gran explosión,
que dejó el universo como un mar de hidrógeno,
hidrógeno neutro.
Y cuando las primeras estrellas y galaxias se encendieron,
ionizaron el hidrógeno.
Por lo que el universo pasó de neutro a ionizado.
Eso grabó una señal a nuestro alrededor.
En todas partes, nos invade,
como la Fuerza.
Debido a que sucedió hace mucho tiempo,
la señal se desplazó hacia el rojo,
así que ahora que la señal tiene frecuencias muy bajas.
Está en la misma frecuencia que mi estudio,
pero es muy débil.
Es una mil millonésima del tamaño de cualquiera de los objetos en mi estudio.
Nuestro telescopio puede no ser tan sensible como para detectar esta señal.
Sin embargo, hay un nuevo radiotelescopio.
Puedo no tener una nave espacial,
pero espero que pueda tener
uno de los mayores radiotelescopios del mundo.
Estamos construyendo el Grupo kilómetro cuadrado,
un nuevo radiotelescopio que va a ser mil veces más grande que el MWA,
mil veces más sensibles, y tiene una mejor resolución.
Debemos encontrar decenas de millones de galaxias.
Y quizás, en el fondo de esa señal,
podré llegar a mirar las primeras estrellas y galaxias encenderse,
el comienzo del tiempo mismo.
Gracias.
(Aplausos)