Tras la huella de los espejismos cósmicos

Seguro que alguna vez, en un día de intenso calor, has creído ver charcos en la carretera que desaparecen al acercarte, o incluso coches reflejados e invertidos sobre el asfalto. No es un problema de visión: es un espejismo, un fenómeno físico causado por la curvatura de la luz al atravesar capas de aire a distintas temperaturas, creando esas ilusiones ópticas tan familiares en verano.

Lo fascinante es que algo muy parecido ocurre en el Universo: a escala cósmica también existen “espejismos”, aunque en este caso no los provoca el calor, sino la gravedad. Tal y como predijo Einstein en su teoría de la Relatividad General, los objetos muy masivos —como galaxias y cúmulos de galaxias— curvan el tejido del espacio-tiempo que los rodea. Como consecuencia, la luz procedente de objetos muy lejanos se desviará al pasar cerca de ellos.

Este fenómeno se conoce como lente gravitatoria y, cuando la alineación con la Tierra es favorable, nos permite observar imágenes distorsionadas, multiplicadas o alargadas de fuentes muy lejanas, como cuásares o galaxias. Dichas imágenes pueden adoptar la forma de arcos luminosos o configuraciones especialmente llamativas con aspecto de cruces o de caras sonrientes. Además, la lente gravitatoria actúa como un auténtico “telescopio natural”, amplificando la luz de objetos tan distantes que, sin este efecto, serían invisibles para nuestros instrumentos.

Así, lo que en la carretera es un simple espejismo, en el cosmos se convierte en una poderosa herramienta científica que nos permite explorar el Universo profundo…todo gracias a la propia gravedad.

Desde su primera confirmación experimental en 1919 durante un eclipse observado en una expedición liderada por los astrónomos británicos Eddington y Dyson, este fenómeno ha demostrado ser fundamental para los grandes avances de la astrofísica moderna. Gracias a las lentes gravitatorias, los astrofísicos pueden estudiar cómo se distribuye la materia oscura, una sustancia invisible que domina el contenido de materia del Universo, aportando una de las pruebas más sólidas de su existencia dentro de los cúmulos de galaxias. Además, este fenómeno permite afinar la medida de una de las cifras más importantes de la cosmología: la constante de Hubble, que indica a qué ritmo se expande el cosmos. Esta última tiene gran relevancia para los cosmólogos –quienes estudian el origen y evolución del Universoteniendo en cuenta el modelo que mejor se ajusta a las observaciones.

Para lograrlo, profesionales de la Astrofísica analizan los pequeños retrasos con los que aparecen las distintas imágenes de un mismo objeto lejano. Como la luz sigue caminos diferentes al atravesar la lente gravitatoria —cuyo reparto de masa no es perfectamente simétrico—, cada imagen llega a nuestros telescopios en un momento distinto. Medir estos retrasos exige paciencia y precisión: observar el mismo sistema durante meses o incluso años, como lo han hecho grupos nacionales con colaboraciones como GLENDAMA, utilizando telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma. El resultado, sin embargo, es una de las formas más fiables de tomar el pulso a la expansión del Universo.

Con la llegada de la nueva generación de telescopios de rastreo, o surveys, como Euclid (ESA) o Vera Rubin Observatory-LSST en Chile, dispondremos de cientos de nuevos sistemas de este tipo, observados con un nivel de detalle sin precedentes. A ello se suma que estos instrumentos permitirán obtener datos del mismo objeto cada tres o cuatro noches, lo que hará posible estudiar cómo varía su luz a lo largo del tiempo. Sin duda, los astrofísicos y astrofísicas debemos prepararnos para este desafío. Será necesario afrontar un volumen de datos sin precedentes, apoyándonos en técnicas avanzadas de análisis, algoritmos de aprendizaje automático y sistemas de alerta temprana, conocidos como brokers, capaces de identificar y priorizar los fenómenos más interesantes en tiempo real.

Todo ello se complementará con el uso de telescopios terrestres más “tradicionales”, que permitirán un seguimiento más detallado y flexible de estos sistemas para extraer todo su potencial científico. Gracias a este esfuerzo coordinado y a estas nuevas herramientas, podremos ampliar nuestro conocimiento, una vez más, con la luz que nos llega del cosmos. Porque, al igual que ocurre en las carreteras bajo el sol del verano, el Universo seguirá sorprendiéndonos con sus espejismos, solo que esta vez toca mirar hacia el cielo en lugar de al asfalto. 

Biografía

Ana Esteban Gutiérrez, oriunda de Santa Cruz de Tenerife, es Doctora en Astrofísica por el Instituto de Astrofísica de Canarias en conjunto con la Universidad de La Laguna, donde también obtuvo el Máster en Astrofísica y el Grado en Física. Su investigación se centra en las lentes gravitatorias y su aplicación en los campos de la Cosmología y Astrofísica Extragaláctica. Actualmente es investigadora postdoctoral en la Universidad de Valparaíso (Chile) y a mitad de 2026 se trasladará al CBPF en Río de Janeiro (Brasil). Ha participado en diversas colaboraciones internacionales y estancias en la Universidad Central de La Serena (Chile), Universidad de Liège (Bélgica), Universidad de Granada y Universidad de Santander (España).

***Sección coordinada por por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez.