¿Qué es la astrofísica?
La astrofísica es una ciencia interdisciplinaria en la que los principios de la física se aplican a la astronomía para estudiar los objetos y fenómenos astronómicos.
Tradicionalmente, la astrofísica se ocupa de estudiar la formación y evolución del universo, así como de las propiedades físicas de las formas de materia presentes en el universo; es decir, la composición, densidad, temperatura y demás características de las estrellas, galaxias, medios interestelares e intergalácticos, etc. Sin embargo, en los últimos tiempos, la astrofísica ha ido adquiriendo gran importancia para la determinación de nuevas leyes de la física que no pueden investigarse en los laboratorios terrestres.
La astrofísica es, actualmente, el campo de la física que requiere mayores competencias en las diversas disciplinas físicas para su desarrollo.
¿Cuáles son las ramas de la astrofísica?
La astrofísica puede dividirse en tres grandes ramas:
- Astrofísica observacional (o astronomía): se ocupa del estudio del universo observable. Las principales observaciones se llevan a cabo sobre las radiaciones electromagnéticas (fotones), los rayos cósmicos y los neutrinos. Algunas de las aplicaciones de esta rama son:
- Radioastronomía.
- Astronomía ultravioleta.
- Astronomía X y gamma.
- Astronomía óptica.
- Astronomía TeV.
- Astrofísica teórica: la mayor parte de los fenómenos astrofísicos no son observables, es por esto que la astrofísica recurre al desarrollo de modelos teóricos, que representan los procesos estudiados de forma ideal. Esto se logra gracias a las teorías y leyes físicas ya existentes, y su objetivo es poder desarrollar predicciones y simulaciones.
La principales dificultades de esta son:- La reproducción de los modelos en laboratorios terrestres debido a sus medidas extremas (demasiado grandes, demasiado calientes, etc.).
- La incompatibilidad entre los conocimientos físicos terrestres y los modelos y objetos de estudio astronómicos.
- Astrofísica de laboratorio: de cierta forma, se podría decir que todo estudio de la física pertenece al campo de la astrofísica de laboratorio; sin embargo, algunos temas son principal o exclusivamente interés de esta rama. Estos son las medidas:
- Espectroscópicas.
- Nucleares.
- Relacionadas con el polvo cósmico.
¿Cuándo surge la astrofísica?
Los orígenes de la astrofísica se remontan a la antigüedad. Las primeras civilizaciones conocidas observaban y registraban los movimientos de los cuerpos celestes, como las estrellas, los planetas y la Luna. Desde sus inicios, estuvo separada del estudio de la física terrestre, pues se entendía que funcionaba con materiales y dinámicas distintas. Platón (428-348 a.C.) suponía que la región celeste estaba esencialmente constituida por fuego, mientras que Aristóteles (384-322 a.C.) pensaba que su principal componente era el éter.
El desarrollo de la astrofísica como disciplina científica moderna, en cambio, comenzó en el siglo XIX, cuando científicos como Isaac Newton y Johannes Kepler establecieron las leyes de la gravitación y el movimiento planetario. Desde entonces, la astrofísica ha evolucionado y se ha especializado mucho. Algunas de sus aplicaciones son: astrofísica atómica y molecular, bioastrofísica, astrofísica estelar, etc.
¿Cuál es el máximo galardón con el que se reconocen los avances en materia de astrofísica?
Los principales descubrimientos e hitos alcanzados en materia de astrofísica concursan por el Premio Nobel de Física, en el que esta disciplina compite con otras ramas de la física. Algunos de los galardones más recientes obtenidos por la astrofísica son:
2015 Premio Nobel de Física para Takaaki Kajita (japonés) y Arthur B. McDonald (canadiense) por el descubrimiento de la oscilación de neutrinos.
2017 Premio Nobel de Física para los estadounidenses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne por la detección de ondas gravitacionales, predichas por la teoría de la relatividad de Einstein, que implican la colisión de agujeros negros en masas estelares.
2020 Premio Nobel de Física para tres científicos: a Reinhard Genzel (alemán) y Andrea Ghez (estadounidense), por demostrar la existencia de los agujeros negros según la teoría de la relatividad general, y a Roger Penrose (británico), por demostrar que los agujeros negros interfieren en las órbitas de estrellas cercanas.
