Mapa del Universo en cinco saltos de escala

Tan lejos como podemos ver con nuestros cada vez mejores telescopios, hay por lo menos cien mil millones de galaxias distribuidas por todo el universo. Cada una, como la Vía Láctea, es un “universo isla”, que contiene miles de millones de estrellas. Casi todas las galaxias son miembros de un conjunto de cúmulos, que son parte de conjuntos todavía mayores llamados supercúmulos. Todas esas grandes concentraciones están conectadas por filamentos o láminas de galaxias, que encierran enormes regiones como burbujas huecas o vacíos cósmicos. La gravedad es la gran unificadora del cosmos. Ella mantiene juntas a las estrellas en una galaxia, y a las galaxias en un cúmulo. Pero los cúmulos, los grupos y las galaxias individuales se encuentran alejándose unos de otros, en un proceso que continúa desde el big bang, una explosión del espacio-tiempo que los astrónomos creen formó el universo hace unos 11 a 15 mil millones de años.

EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO

Combinando evidencia proveniente de observaciones del espacio profundo, con modelos de supercomputadoras, los científicos han generado teorías sobre la estructura del universo, desde el big bang hasta el presente. Desde la época en que la radiación y la materia se desacoplaron -unos 300.000 años después del big bang- la gravedad comenzó a crear cúmulos de materia que luego se transformaron en estrellas. Tal vez mil millones de años más tarde se hallan formado las primeras galaxias. Como aglomeraciones de materia acumulada, el universo se ha desplegado con su estrucutura actual de tipo filamentoso.

1 TAMAÑO DEL UNIVERSO

Tan grande es el universo que para encontrar nuestro sistema solar deberemos efectuar cinco saltos de escala. En la imagen de fondo vemos tan solo una pequeña porción de espacio -aproximadamente un uno por ciento del diámetro del universo observable-. Así y todo, los pequeños puntos no señalan estrellas ni siquiera galaxias, sino grandes conjuntos de galaxias. Grupos dispersos de materia oscura y galaxias aparecen en colores brillantes en esta imagen, basada en simulaciones de supercomputadoras. Dentro de esta porción se encuentra nuestro supercúmulo (a la derecha de la imagen), mostrado según las posiciones reales de sus elementos celestes.

2 NUESTRO SUPERCÚMULO

Nuestro supercúmulo tiene unos 150 millones de años luz de extension siendo un gran aglomerado de cúmulos de galaxias. El centro está en el cúmulo de Virgo que contiene miles de galaxias. Entre ellas se encuentra M87 que rodea a un agujero negro gigante. Los efectos gravitacionales de Virgo los siente nuestro Grupo Local que es atraído hacia el mismo. El cúmulo de Virgo, el de Ursa Major y otros son las últimas concentraciones de masa que encontramos antes de llegar a una inmensa región de vacío, desprovista de galaxias. A pesar de que el supercúmulo tiene una masa de millones de millones de soles, su volumen está virtualmente vacío, excepto por cierta densidad de materia oscura que ayuda a mantener la estructura de los cúmulos evitando su dispersión en el espacio.

3 EL GRUPO LOCAL

Las galaxias se extienden hacia todas las direcciones mas alla de la Vía Láctea, pero la gravedad mantiene unidas a una familia de alrededor de 30 galaxias, incluyendo la nuestra. Este Grupo Local de galaxias se extiende a lo largo de cuatro millones de años luz. La mayoría de las galaxias en este grupo se consideran enanas, pero las dos más grandes (nuestra Vía Láctea y Andrómeda) son espirales gigantes. Andrómeda se encuentra en el centro de un pequeño subgrupo, que incluye dos galaxias elípticas, M32 y NGC 205, donde ha cesado la formación de estrellas. A pesar de encontrarse a más de dos millones de años luz de la Tierra, Andrómeda puede verse a simple vista. Con un telescopio pequeño, su núcleo brillante es inconfundible. Es posible que los astrónomos no hayan identificado algunas de las galaxias mas pequeñas dentro del Grupo Local, las cuales deben estar ocultas detrás de nubes en la Vía Láctea. En el grupo local podemos identificar galaxias de todos los principales tipos: espirales, elípticas e irregulares. Las galaxias del Grupo Local viajan juntas a través del espacio. Las medidas tomadas muestran que la Vía Láctea se está acercando lentamente a Andrómeda. No se espera una colisión entre ellas, ya que se encuentran en puntos opuestos de una órbita muy elongada alrededor del centro de masa del Grupo.

4 NUESTRO REINO GALÁCTICO

Hasta comienzos del siglo 20 los astronomos pensaban que la Via Lactea era el total del Universo. La Vía Láctea es una galaxia espiral y nuestro sistema solar se encuentra ubicado en un lugar llamado brazo espiral de Orión, a unos 25.000 años luz del centro. Nuestro Sol orbita al centro de la galaxia en 225 millones de años y ya ha realizado unas 20 revoluciones. En los brazos espirales se forman nuevas estrellas a medida que las nubes de gas y polvo se condensan. La energía de las estrellas ioniza las partes próximas de esas nubes haciéndolas brillar. La parte central de la galaxia brilla con la luz de estrellas rojas y antiguas. Estrellas más viejas orbitando la galaxia en un halo difuso se formaron hace mas de 10.000 millones de años. Varias pequeñas galaxias son satélites de la Vía Láctea. Dos de ellas, la Nube Mayor y Menor de Magallanes son visibles a simple vista desde el hemisferio sur. La galaxia más proxima es un pequeño esferoide llamado Sagittarius Dwarf.

5 NUESTRO VECINDARIO SOLAR

Nuestro vecindario está aquí representado por las estrellas que distan de nuestro Sol hasta unos 20 años luz, que en realidad es una parte insignificante de nuestra galaxia. A pesar de ser próximas la mayoria son muy débiles para poder observarse a simple vista con excepción de Sirius y Procyón que en realidad ambas son estrellas dobles. En terminos cósmicos nuestro sol es una estrella amarilla común de tamaño y temperatura medias. Las estrellas más calientes son azules y las más frias rojas. Muchas son binarias o múltiples. Nuestra vecina más cercana es el sistema triple Alpha Centauri a 4,3 años luz de distancia. La mas cercana de las tres es Proxima Centauri (Alpha Centauri C), una enana roja con la décima parte de la masa del Sol y un brillo 17.000 veces menor. En algunas estrellas ya se han detectado planetas como Júpiter, el caso más proximo es Gl 876.

6 NUESTRO SISTEMA SOLAR

Un minúsculo punto en la escala del universo, el Sistema Solar. Nuestro hogar en la galaxia mide unos 15 billones de kilometros desde el Sol. La luz solar llega a la Tierra en 8 minutos y a Júpiter en 43, pero le lleva unas 7 horas llegar a Plutón. Más allá de Neptuno hay cuerpos helados mas pequeños que planetas; Son los objetos del cinturón de Kuiper, de los cuales se conocen algunos miles y de entre ellos Plutón es uno de los mayores. Siguiendo una distribución aproximadamente esférica rodeando todo el sistema solar se encuentra la Nube de Oort formada por billones de núcleos de cometas, algunos de los cuales hacen espectaculares visitas al Sol.