El Universo es todo, sin excepciones.
Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo. Es muy grande, pero no infinito. Si lo fuera, habría infinita materia en infinitas estrellas, y no es así. En cuanto a la materia, el universo es, sobre todo, espacio vacío.
El Universo contiene galaxias, cúmulos de galaxias y estructuras de mayor tamaño llamadas supercúmulos, además de materia intergaláctica. Todavía no sabemos con exactitud la magnitud del Universo, a pesar de la avanzada tecnología disponible en la actualidad.
La materia no se distribuye de manera uniforme, sino que se concentra en lugares concretos: galaxias, estrellas, planetas ... Sin embargo, el 90% del Universo es una masa oscura, que no podemos observar. Por cada millón de átomos de hidrógeno los 10 elementos más abundantes son:
|
Símbolo |
Elemento químico |
Átomos |
|
H |
Hidrógeno |
1.000.000 |
|
He |
Helio |
63.000 |
|
O |
Oxígeno |
690 |
|
C |
Carbono |
420 |
|
N |
Nitrógeno |
87 |
|
Si |
Silicio |
45 |
|
Mg |
Magnesio |
40 |
|
Ne |
Neón |
37 |
|
Fe |
Hierro |
32 |
|
S |
Azufre |
16 |
Nuestro lugar en el Universo
Nuestro mundo, la Tierra, es minúsculo comparado con el Universo. Formamos parte del Sistema Solar, perdido en un brazo de una galaxia que tiene 100.000 millones de estrellas, pero sólo es una entre los centenares de miles de millones de galaxias que forman el Universo.
La teoría del Big Bang explica cómo se formó
Dice que hace unos 15.000 millones de años la materia tenía una densidad y una temperatura infinitas. Hubo una explosión violenta y, desde entonces, el universo va perdiendo densidad y temperatura.
El Big Bang es una singularidad, una excepción que no pueden explicar las leyes de la física. Podemos saber qué pasó desde el primer instante, pero el momento y tamaño cero todavía no tienen explicación científica.
Conceptos básicos
Masa: es la materia que posee un objeto
Volumen: es el espacio ocupado por un objeto.
Densidad: se calcula dividiendo la masa por el volumen.
Temperatura: la cantidad de calor de un objeto. La temperatura más baja posible en el Universo es de 273 ºC bajo cero (0º Kelvin), que es no tener ningún tipo de energía.
Unidades para medir distancias
medir el Universo es complicado. A menudo no sirven las unidades habituales. Las distancias, el tiempo y las fuerzas son enormes y, como es evidente, no se pueden medir directamente.
Para medir la distancia hasta las estrellas próximas se utiliza la técnica del paralaje. Se trata de medir el ángulo que forman los objetos lejanos, la estrella que se observa y la Tierra, en los dos puntos opuestos de su órbita alrededor del Sol.
El diámetro de la órbita terrestre es de 300 millones de kms. Utilizando la trigonometría se puede calcular la distancia hasta la estrella. Esta técnica, sin embargo, no sirve para los objetos lejanos, perque el ángulo es demasiado pequeño y el margen de error, muy grande.
|
Unidad |
Concepto |
equivalencia |
|
Unidad |
Distancia media entre la Tierra |
149.600.000 km |
|
Año luz |
Distancia que recorre la luz en |
9.46 billones de km |
|
Pársec |
Distancia de un cuerpo que tiene |
30,86 billones de km |
El brillo de los astros
El brillo (magnitud estelar) es un sistema de medida en que cada magnitud es 2,512 veces más brillante que la siguiente. Una estrella de magnitud 1 es 100 veces más brillante que una de magnitud 6. Las más brillantes tienen magnitudes negativas.
Únicamente hay 20 estrellas de magnitud igual o inferior a 1. La estrella más débil que se ha podido observar tiene una magnitud de 23.
Declinación
La declinación es la medida, en grados, del ángulo de un objeto del cielo por encima o por debajo del ecuador celeste.
Cada objeto describe un "círculo de declinación" aparente. La distancia, en horas, desde éste hasta el círculo de referencia (que pasa por los polos y la posición de la Tierra al inicio de la primavera) es la ascensión del objeto.
Combinando la ascensión, la declinación y la distancia se determina la posición relativa a la Tierra de un objecto.
Longitud de onda
La longitud de onda es la distancia entre dos crestas de ondas luminosas, electromagnéticas o similares. A menor longitud, mayor frecuencia. Su estudio aporta muchos datos sobre el espacio.
Leyes del Universo
Se trata de tres leyes acerca de los movimientos de los planetas formuladas por el astrónomo alemán Johannes Kepler a principios del siglo XVII. Kepler basó sus leyes en los datos planetarios reunidos por el astrónomo danés Tycho Brahe, de quien fue ayudante. Sus propuestas rompieron con una vieja creencia de siglos de que los planetas se movían en órbitas circulares.
Primera ley: Los planetas giran alrededor del Sol en órbitas elípticas en las que el Sol ocupa uno de los focos de la elipse.
Segunda ley: Las áreas barridas por el segmento que une al Sol con el planeta (radio vector) son proporcionales a los tiempos empleados para describirlas. Como consecuencia, cuanto más cerca está el planeta del Sol con más rapidez se mueve.
Tercera ley: Los cuadrados de los periodos siderales de revolución de los planetas alrededor del Sol son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de sus órbitas elípticas. Esto permite deducir que los planetas más lejanos al Sol orbitan a menor velocidad que los cercanos; dice que el período de revolución depende de la distancia al Sol.
Estas leyes desempeñaron un papel importante en el trabajo del astrónomo, matemático y físico inglés del siglo XVII Isaac Newton, y son fundamentales para comprender las trayectorias orbitales de la Luna y de los satélites artificiales.
Gravitación universal
La gravitación es la propiedad de atracción mutua que poseen todos los objetos compuestos de materia. A veces se usa como el término "gravedad", aunque este se refiere únicamente a la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra
La gravitación es una de las cuatro fuerzas básicas que controlan las interacciones de la materia. Hasta ahora no han tenido los intentos de detectar las ondas gravitacionales que, según sugiere la teoría de la relatividad, podrían observarse cuando se perturba el campo gravitacional de un objeto de gran masa.
La ley de la gravitación, formulada por Isaac Newton en 1684, afirma que la atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.
El efecto Doppler
La variación de la longitud de onda de la luz, radiación electromagnética y sonido de los cuerpos informa sobre su movimiento.
Cuando un vehículo se acerca oímos su motor más agudo que cuando se aleja. Igualmente, cuando una estrella o una galaxia se acercan, su espectro se desplaza hacia el azul y, si se alejan, hacia el rojo.
De momento, todas las galaxias observadas se desplazan hacia el rojo, es decir, se alejan de aquí.
Desde siempre, el ser humano se ha interesado por conocer y comprender el Universo y las leyes que lo rigen. Desde distintos puntos de vista, la Filosofía, la Religión y la Ciencia han intentado responder a estas preguntas. La parte de la Ciencia que estudia el Universo en su totalidad se llama Cosmología.
La Cosmología se ocupa científicamente de aspectos como la composición del Universo, su estructura, forma, origen, evolución y destino final. Para ello, se sirve de la observación astronómica y el conocimiento científico. Otras ciencias como la Astronomía, la Física y las Matemáticas son de gran utilidad para la Cosmología. Los avances tecnológicos son fundamentales en el desarrollo de la Cosmología moderna.
La Cosmología moderna
La Cosmología moderna comienza hacia el año 1700. Entonces se plantea la idea de que todas las estrellas de la Vía Láctea forman una agrupación en medio de un Universo mucho mayor. Antes, se creía que nuestra galaxia era todo el Universo.
En el s. XX la Cosmología está marcada por dos grandes avances: la teoría de la relatividad de Einstein, y la teoría inflacionaria. La relatividad unifica el espacio, el tiempo y la gravedad, y cambia la visión del tejido del Universo. La teoría inflacionaria plantea que el espacio se expandió rapidísimamente después del Big Bang.
Hoy, el estudio de la Cosmología se centra en la Física de Partículas. El principal instrumento de la Cosmología actual no son los telescopios, sino los grandes aceleradores de partículas. Buscan partículas que ayuden a resolver misterios como la composición de la materia oscura, qué pasó en los primeros momentos del Universo, o si existen otras dimensiones que no vemos.
Estructuras de universo
La materia del Universo está ordenada. La fuerza de gravedad hace que la materia se agrupe formando estructuras. Desde las más simples, como las estrellas o los sistemas solares, hasta las gigantescas murallas de galaxias. Aún así, la expansión del Universo hace que las distintas estructuras se alejen unas de otras a gran velocidad.
Las estructuras más distantes son las más grandes y antiguas. Se formaron cuando el Universo aún era muy joven, y ayudan a conocer su evolución.
Jerarquía de estructuras
Estructuras menores: son los cuerpos celestes, como los planetas y las estrellas, y las pequeñas agrupaciones, como nuestro Sistema Solar.
Galaxias: son estructuras intermedias. Agrupan familias de estrellas, gas, polvo y materia oscura. Sólo en el universo visible hay más de 100.000 millones, y pueden agrupar billones de estrellas. Muchas tienen un agujero negro en su centro. Nuestra galaxia es la Vía Láctea.
Cúmulos de galaxias: son conjuntos de galaxias envueltos en gas caliente. Su diámetro alcanza varios millones de años luz. Las galaxias giran unas en torno a otras, unidas por la gravedad. A veces chocan o se absorben unas a otras. La Vía Láctea pertenece a un cúmulo llamado Grupo Local, formado por 25 galaxias.
Supercúmulos de galaxias: Son conjuntos de cúmulos de galaxias. Miden cientos de millones de años luz. Forman grandes capas por todo el Universo visible. El Grupo Local forma parte del Supercúmulo de Virgo.
Murallas: estas son las últimas estructuras descubiertas, las más antiguas y grandes del Universo. Forman enormes franjas de supercúmulos de galaxias. La gran muralla de Sloan mide 1.370 millones de años luz y es la mayor estructura que se conoce.
El Gran Atractor
El Supercúmulo de Virgo y el resto de estructuras del Universo visible avanzan hacia un misterioso punto llamado el Gran Atractor. Su centro está a 150 millones de años luz. Se descubrió a finales de los 80 y aún no se sabe qué es, aunque podría tratarse de una estructura aún mayor.
Formas de universo
La forma del Universo es una cuestión muy importante para la Cosmología, ya que el destino final del propio Universo depende de la forma que tenga. Sin embargo, aún hoy en día es imposible de averiguar.
La forma del Universo depende de su densidad, es decir, de la cantidad de masa y energía que posee. El problema es que no sabemos qué tamaño tiene el Universo ni cuánta energía y materia hay en total. Así que tampoco podemos calcular su densidad.
Las teorías de Einstein plantean tres posibles formas: cerrado, abierto, o plano. Aunque la forma del Universo continúa siendo un enigma, la mayoría de científicos opina que es casi plano.
|
Tipo de Universo |
Densidad |
Forma |
Destino final |
|
Universo cerrado |
Alta |
Esférica |
Colapso y Big Crunch |
|
Universo abierto |
Baja |
Silla de montar |
Enfriamiento y Big Chill |
|
Universo plano |
Crítica |
Plana |
Expansión decelerada |
La forma y el destino del Universo
El Universo puede tener tres posibles formas:
Universo cerrado: si hay demasiada materia y energía, la densidad será muy alta. El Universo se curvará hacia dentro y tendrá forma de esfera. Será un Universo finito. La gravedad será más fuerte que la expansión, toda la materia acabará agrupándose y el Universo colapsará. Este final se denomina Big Crunch.
Universo abierto: si la densidad de materia y energía es muy baja, el Universo se curvará hacia afuera. Tendrá la forma de una silla de montar. Será un Universo infinito, en infinita expansión. La gravedad será tan débil que no podrá haber estrellas, ni planetas, ni siquiera átomos. La materia se separará y se desintegrará hasta quedar reducida a partículas elementales. El Universo se enfriará y morirá. Este final se llama Big Chill.
Universo plano: si la cantidad de materia y energía es la adecuada, la densidad será equilibrada. Es lo que se llama densidad crítica. Entonces el Universo será plano. La gravedad y la expansión estarán en equilibrio. El Universo se expandirá, pero cada vez más despacio.
Hoy se cree que el Universo es casi plano, pero aún existen muchas dudas, ya que está demostrado que el Universo se expande cada vez más rápidamente, y esto parece una contradicción con la teoría.
La radiación cosmica
Todos los objetos visibles del Cosmos, desde los planetas hasta los supercúmulos de galaxias, emiten algún tipo de radiación. Esta radiación es energía que viaja por el espacio. La luz que vemos es una pequeña parte de esa radicación, la que nuestros ojos pueden percibir.
Existen (es decir, conocemos) dos tipos de radiación cósmica: la radiación electromagnética y los rayos cósmicos.
La radiación electromagnética
Es la energía que emiten los cuerpos celestes y viaja por el espacio en forma de ondas. Se desplaza a la velocidad de la luz. La radiación electromagnética es, junto con la materia, el otro gran componente del Cosmos. Comprende las ondas de radio, las microondas, las ondas infrarrojas (calor), la luz visible, los rayos ultravioletas, los rayos X y los rayos gamma.
Nuestra atmósfera nos protege de la radiación electromagnética de más alta energía: los rayos gamma, los rayos X y parte de los rayos ultravioleta. De no ser así, la vida en la Tierra no sería posible.
Los rayos cósmicos
Los rayos cósmicos o radiación corpuscular no son ondas, sino partículas cargadas de energía, como los neutrinos. Las estrellas emiten lluvias de partículas que atraviesan el espacio a gran velocidad. Los rayos cósmicos trasportan la carga de energía más alta que se conoce en el Universo.
Nuestro Sol emite rayos cósmicos que llegan hasta la Tierra. El campo magnético de la Tierra desvía la mayoría. Pero son tan potentes que una pequeña parte consigue entrar en la atmósfera y atravesarla. A veces, las partículas cargadas pasan a las capas altas de la atmósfera por los Polos, y forman las auroras.
Materia de universo
Materia es todo lo que tiene masa. Toda la materia se compone de partículas. Son como pequeñísimas piezas que se unen para formar todo lo que vemos. Aunque también forman otro tipo de materia que no podemos ver, la materia oscura. De hecho, la mayor parte de la materia que compone el Universo es materia oscura.
Todo lo que tiene masa, por pequeña que sea, emite gravedad. Incluso nosotros mismos. En el Cosmos, la materia se atrae por esa gravedad. Se agrupa y forma desde las pequeñas moléculas hasta los planetas, las estrellas y los grandes cúmulos galácticos. La gravedad mantiene unida la materia. Aún así, la mayor parte de la materia no se concentra en las galaxias, sino en los inmensos espacios intergalácticos.
La materia visible
La parte de la materia que podemos ver es sólo el 4% de la composición del Universo. La materia visible se llama materia ordinaria o materia bariónica.
La materia ordinaria está formada por átomos. Puede estar en cuatro estados: sólido, líquido, gasesoso y plasma. Pasa de un estado a otro al ganar o perder calor. La mayor parte de la materia visible del Universo está en estado de plasma, ya que es el que forma las estrellas.
La materia oscura
En el Universo hay otro tipo de materia, que no podemos ver. Es la materia oscura o invisible. La cuarta parte del Universo conocido es materia oscura. Esto significa que hay mucha más cantidad de materia oscura que de materia visible.
La materia oscura no emite ni refleja ningún tipo de luz. No desprende ningún tipo de radiación, ni visible ni invisible. Por eso no podemos verla. Pero sabemos que existe porque sí emite gravedad, y nuestra tecnología la detecta. Su gravedad es tan grande que mueve los grandes cúmulos galácticos.
La composición de la materia oscura sigue siendo un misterio. Aunque se cree que podría estar formada por neutrinos y otras partículas aún desconocidas.
Modelos de universo
Tradicionalmente, la cosmología imaginaba el Universo como un modelo lineal. Es decir, un Universo único con un principio y, probablemente, un final. Para el modelo lineal, el Big Bang es el comienzo de todo: el espacio, el tiempo, las leyes físicas y toda la materia y energía. Hay un único Universo y abarca todo lo que exite. Pero el modelo lineal tiene contradicciones y no resuelve todas las cuestiones. Por eso, se plantearon otros modelos.
Einstein planteó el modelo del Universo cíclico. Para el modelo cíclico, el Universo nace y muere infinitas veces. No hay un único Universo, sino infinitos. Cada Universo es el ciclo entre un Big Bang y el siguiente. El Universo se expande y contrae, de modo que empieza con un Big Bang y termina con un nuevo Big Bang. Cada vez que un Universo muere, otro nuevo comienza.
Universo de Branas o membranas
La teoría de cuerdas plantea un modelo cíclico llamado "Universo de Branas". Según este modelo, cada Universo es una brana o membrana. Hay infinitas branas. Las branas vibran y a veces chocan. Cuando dos branas chocan se produce un nuevo Big Bang y nace otro Universo.
Universos paralelos
Para el modelo de Universos paralelos, existen muchos Universos al mismo tiempo. Aunque existen a la vez, son independientes y es imposible pasar de uno a otro. Sus leyes físicas son distintas y sólo algunos podrían tener vida. Los modelos más conocidos de Universos paralelos son los Universos burbuja y el multiverso.
Universos burbuja: nuevos Universos nacen de otros que ya existen. Un nuevo Universo puede nacer en cualquier momento y lugar del Cosmos. Se produce una inflación del espacio, como la que creó nuestro Universo, y un nuevo Universo comienza dentro de otro.
Multiverso: es consecuencia de las leyes de probabilidad de la mecánica cuántica. Plantea que, si el tiempo es infinito, todas las probabilidades acaban cumpliéndose. Cada probabilidad se cumple en un Universo paralelo. Así que habría Universos paralelos con otro "yo" exactamente idéntico, y Universos paralelos con otro "yo" totalmente distinto. Es una idea difícil de comprender.
Tamaños de universo
El Universo abarca todo lo conocido: la materia, la energía, el espacio y el tiempo. Las escalas en el universo son tan grandes que ni siquiera podemos imaginarlas. Para hacernos una idea, por cada grano de arena que hay en la Tierra, existen un millón de estrellas. Nuestra galaxia es sólo una entre cientos de miles de millones.
Aún así, toda la materia del Cosmos es sólo una pequeñísima parte del universo. El Universo es, sobre todo, un inmenso espacio casi vacío.
Es imposible conocer el tamaño exacto del Universo. Podría incluso ser infinito, aunque no parece probable. Al no saber qué forma tiene, tampoco podemos calcular su tamaño. Además, sigue expandiéndose. Sólo conocemos el tamaño del Universo visible desde la Tierra.
|
Objeto |
Diámetro |
|
Tierra |
12.760 kms |
|
Sol |
1.400.000 kms |
|
Sistema Solar |
1 mes luz |
|
Vía Láctea |
100.000 años luz |
|
Grupo Local de galaxias |
10 millones de años luz |
|
Supercúmulo de Virgo |
100 millones de años luz |
|
Universo visible |
93.000 millones de años luz |
Tamaño del Universo visible
El límite del Universo visible desde la Tierra está a 46.500 millones de años luz, en todas las direcciones. Es decir, un diámetro de 93.000 millones de años luz. Un año luz son 9'46 billones de kilómetros. El cálculo es enorme, y aún así, es sólo la parte del Universo que podemos ver. Tras el Big Bang, el Universo se expandió tan rápidamente que parte de su luz aún no ha llegado hasta nosotros y, por eso, no podemos verlo.
Pero si el Universo sólo tiene 13.700 millones de años, ¿cómo puede haber objetos más alejados? No es posible que se hayan alejado más rápidamente que la velocidad de la luz. La respuesta es la inflación del Universo.
La inflación es el origen de todo: del propio espacio, del tiempo, y de todas las leyes físicas, incluido el límite de la velocidad de la luz. Todo se crea en la propia inflación. Así que la inflación del Universo no está sometida al límite de la velocidad de la luz. La inflación crea nuevo espacio entre los objetos y los aleja.
Universo obserbable
Incluso con la tecnología más avanzada, sólo alcanzamos a ver una pequeña parte del Universo. Se llama Universo observable, y es la parte del Cosmos cuya luz ha tenido tiempo de llegar hasta nosotros.
El Universo observable tiene forma de esfera, con la Tierra en su centro. Así que podemos ver la misma distancia en todas las direcciones.
El límite del Universo observable se llama horizonte de luz cósmica. Los objetos situados en ese horizonte son los más lejanos que podemos ver. Su luz partió hacia nosotroscasi desde el origen del Universo, hace 13.700 millones de años. Así que los vemos tal y como eran hace más de 13.000 millones de años. Por eso son tan importantes para conocer la evolución del Universo.
Pero, como el Universo se expande, en realidad esos objetos se hallan mucho más lejos. Actualmente, están ya a 46.500 millones de años luz.
|
Telescopio |
Tipo de luz |
|
Hubble |
Luz visible, ultravioleta e infrarroja cercana |
|
Chandra |
Rayos X |
|
Compton |
Rayos Gamma |
|
Spitzer |
Infrarroja lejana |
Grandes observatorios de la NASA
Para explorar todo el Universo observable, la NASA puso en órbita cuatro telescopios espaciales: Hubble, Chandra, Compton y Spitzer. Cada uno capta un tipo distinto de luz. Actualmente, el Compton ya no está operativo.
El Universo observable a simple vista
La parte del Universo que vemos a simple vista se llama esfera celeste. Es una esfera imaginaria, con la Tierra en el centro, donde se sitúan las constelaciones. Alcanza hasta los 2'5 millones de años luz.
Lo más lejano que puede verse es la vecina galaxia de Andrómeda, y las dos galaxias satélite de la Vía Láctea: la Pequeña y la Gran Nube de Magallanes. Todo lo demás, pertenece a nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Toda la materia que existe en el Universo se compone de partículas. Cada tipo de partícula cumple una función distinta. La interacción entre los distintos tipos de partículas hace posible nuestro Universo.
Hay dos clases de partículas: fermiones y bosones. Los fermiones forman la masa de la materia. Los bosones se encargan de aplicar a esa masa las cuatro fuerzas fundamentales: electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil y fuerza de la gravedad.
Partículas elementales
Las partículas elementales son las partes o porciones más pequeñas en que puede dividirse la materia.
Los fermiones elementales son los quarks y los leptones:
- Quarks: se unen en grupos de tres para formar partículas más grandes, como protones y neutrones.- Leptones: son partículas muy ligeras, como los electrones, los muones y los neutrinos.
Los bosones elementales son los fotones, los gluones y otros:
- Fotones: responsables del electromagnetismo.
- Gluones: se ocupan de la fuerza nuclear fuerte.
- Bosones W y Z: encargados de la fuerza nuclear débil.
- Gravitón: encargado de la gravedad, aunque aún no se ha visto nunca.
- Bosón de Higgs: responsable de que las partículas tengan masa. Aún no se ha demostrado que exista. Explicaría toda la materia que vemos, y por eso se le llama "la partícula divina".
¿Qué son los hadrones?
Cuando varias partículas elementales se unen, foman partículas compuestas o hadrones.
Los fermiones compuestos son los bariones. Los más conocidos son los protones y los neutrones. Los bosones compuestos son los mesones. El más conocido es el pión.
El colisionador de hadrones del CERN es el experimento de Física de partículas más importante realizado hasta el momento. En él participan científicos de todo el mundo. Acelera las partículas (hadrones) hasta casi la velocidad de la luz y las hace chocar entre sí para ver cómo se comportan. Mediante estos experimentos, el CERN busca información sobre tipos de partículas no descubiertos, la composición del Universo, su origen, y cómo actúan las fuerzas entre sí.
Agujero de gusano
Un agujero de gusano es un túnel que conecta dos puntos del espacio-tiempo, o dos Universos paralelos. Nunca se ha visto uno y no está demostrado que existan, aunque matemáticamente son posibles.
Se les llama así porque se asemejan a un gusano que atraviesa una manzana por dentro para llegar al otro extremo, en vez de recorrerla por fuera. Así, los agujeros de gusano son atajos en el tejido del espacio-tiempo. Permiten unir dos puntos muy distantes y llegar más rápidamente que si se atravesara el Universo a la velocidad de la luz.
Según la teoría de la relatividad general de Einstein, los agujeros de gusano pueden existir. Tienen una entrada y una salida en puntos distintos del espacio o del tiempo. El túnel que los conecta está en el hiperespacio, que es una dimensión producida por una distorsión del tiempo y la gravedad.
Einstein y Rosen plantearon esta teoría al estudiar lo que ocurría en el interior de un agujero negro. Por eso se llaman también Puente de Einstein-Rosen.
Hay dos clases de agujeros de gusano:
- Intrauniverso: conectan dos puntos alejados del Cosmos.
- Interuniverso o agujeros de Schwarzschild: conectan dos Universos distintos.
¿Se puede viajar en el tiempo?
Una cosa es que existan los agujeros de gusano y otra muy distinta que puedan utilizarse para viajar en el espacio y el tiempo.
La novela "Contacto", de Carl Sagan proponía un viaje a través de un agujero de gusano. Esto hizo que mucho lo creyeran posible. Pero es sólo ciencia ficción. Los científicos creen que un agujero de gusano tiene una vida muy corta. Se abre y vuelve a cerrarse rápidamente. La materia quedaría atrapada en él o, aunque consiguiera salir por el otro extremo, no podría volver. Evidentemente, tampoco podríamos elegir adónde nos llevaría.
Según la relatividad general, es posible viajar al futuro, pero no al pasado. Si se pudiera viajar al pasado, podríamos alterar la Historia, por ejemplo, haicendo que nunca naciéramos. Sería algo imposible.
Las estrellas
Las estrellas son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz. Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares.
El Sol es una estrella. Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a enormes distancias de nosotros. Parecen estar fijas, manteniendo la misma posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios de posición se perciben sólo a través de los siglos.
El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha calculado en unas 8.000, la mitad en cada hemisferio. Durante la noche no se pueden ver más de 2.000 al mismo tiempo, el resto quedan ocultas por la neblina atmosférica, sobre todo cerca del horizonte, y la pálida luz del cielo.
Los astrónomos han calculado que el número de estrellas de la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenece el Sol, asciende a cientos de miles de millones.
Como nuestro Sol, una estrella típica tiene una superficie visible llamada fotosfera, una atmósfera llena de gases calientes y, por encima de ellas, una corona más difusa y una corriente de partículas denominada viento estelar. Las áreas más frías de la fotosfera, que en el Sol se llaman manchas solares, probablemente se encuentren en otras estrellas comunes. Esto se ha podido comprobar en algunas grandes estrellas próximas mediante interferometría.
La estructura interna de las estrellas no se puede observar de forma directa, pero hay estudios que indican corrientes de convección y una densidad y una temperatura que aumentan hasta alcanzar el núcleo, donde tienen lugar reacciones termonucleares.
Las estrellas se componen sobre todo de hidrógeno y helio, con cantidad variable de elementos más pesados.
La estrella más cercana al Sistema Solar es Alfa Centauro
Las estrellas individuales visibles en el cielo son las que están más cerca del Sistema Solar en la Vía Láctea. La más cercana es Proxima Centauri, uno de los componentes de la estrella triple Alpha Centauri, que está a unos 40 billones de kilómetros de la Tierra.
Se trata de un sistema de tres estrellas situado a 4,3 años luz de La Tierra, que sólo es visible desde el hemisferio sur. La más cercana (Alpha Centauro A) tiene un brillo real igual al de nuestro Sol.
Alpha Centauri, también llamada Rigil Kentaurus, está en la constelación de Centauro. A simple vista, Alpha Centauri aparece como una única estrella con una magnitud aparente de -0,3, que la convierte en la tercera estrella más brillante del cielo sur.
Cuando se observa a través de un telescopio se advierte que las dos estrellas más brillantes, Alpha Centauri A y B, tienen magnitudes aparentes de -0,01 y 1,33 y giran una alrededor de la otra en un periodo de 80 años.
La estrella más débil, Alpha Centauri C, tiene una magnitud aparente de 11,05 y gira alrededor de sus compañeras durante un periodo aproximado de un millón de años. Alpha Centauri C también recibe el nombre de Proxima Centauri, ya que es la estrella más cercana al Sistema Solar.
Nebulosas
Las nebulosas son estructuras de gas y polvo interestelar. Según sean más o menos densas, son visibles, o no, desde la Tierra.
Las nebulosas se puede encontrar en cualquier lugar del espacio interestelar. Antes de la invención del telescopio, el término nebulosa se aplicaba a todos los objetos celestes de apariencia difusa. Como consecuencia de esto, a muchos objetos que ahora sabemos que son cúmulos de estrellas o galaxias se les llamaba nebulosas.
Se han detectado nebulosas en casi todas las galaxias, incluida la nuestra, la Vía Láctea. Dependiendo de la edad de las estrellas asociadas, se pueden clasificar en dos grandes grupos:
1.- Asociadas a estrellas evolucionadas, como las nebulosas planetarias y los remanentes de supernovas.
2.- Asociadas a estrellas muy jóvenes, algunas incluso todavía en proceso de formación, como los objetos Herbig-Haro y las nubes moleculares.Clasificación de las nebulosas según su luz
Si se atiende al proceso que origina la luz que emiten, las nebulosas se pueden clasificar en:
Las nebulosas de emisión, cuya radiación proviene del polvo y los gases ionizados como consecuencia del calentamiento a que se ven sometidas por estrellas cercanas muy calientes. Algunos de los objetos más sorprendentes del cielo, como la nebulosa de Orión, son nebulosas de este tipo.
Las nebulosas de reflexión reflejan y dispersan la luz de estrellas poco calientes de sus cercanías. Las Pléyades de Tauro son un ejemplo de estrellas brillantes en una nebulosa de reflexión.
Las nebulosas oscuras son nubes poco o nada luminosas, que se representan como una mancha oscura, a veces rodeada por un halo de luz. La razón por la que no emiten luz por sí mismas es que las estrellas se encuentran a demasiada distancia para calentar la nube. Una de las más famosas es la nebulosa de la Cabeza de Caballo, en Orión. Toda la franja oscura que se observa en el cielo cuando miramos el disco de nuestra galaxia es una sucesión de nebulosas oscuras.
Uno de los aspectos más notables de las nebulosas es su variedad de formas y estructuras. Gracias a los modernos telescopios y al uso de ordenadores, se han podido elaborar fotos digitales detalladas que, mediante los programas informáticos adecuados, se pueden colorear para obtener imágenes espectaculares.
Nebulosas planetarias
Las nebulosas planetarias se parecen a los planetas cuando son observadas a través de un telescopio. En realidad son capas de material desprendidas de una estrella evolucionada de masa media, al pasar de gigante roja a enana blanca.
La nebulosa del Anillo, en la constelación de Lira, es una planetaria típica que tiene un periodo de rotación de 132.900 años y una masa de unas 14 veces la masa del Sol. En la Vía Láctea se han descubierto varios miles de planetarias.
Más espectaculares, pero menores en número, son los remanentes de supernovas, cuta representante más significativa es la nebulosa del Cangrejo, en Tauro, que se desvanece a razón de un 0,4% anual. Las nebulosas de este tipo son radiofuentes intensas, a causa de las explosiones que las formaron y losrestos de púlsares en que se convirtieron las estrellas.
Objetos Herbig-Haro
Los objetos Herbig-Haro, que deben su nombre al astrónomo mexicano Guillermo Haro y a al estadounidense G. Herbig, son pequeñas nebulosas muy brillantes que se encuentran dentro de dnubes interestelares muy densas
Son, probablemente, el producto de chorros de gas expelidos por estrellas en proceso de formación. Las nubes moleculares son, por su parte, extremadamente grandes, de un ancho de muchos años luz, con un perfil indefinido y una apariencia tenue y neblinosa.
Los objetos Herbig-Haro se pueden estudiar en el infrarrojo. Estos objetos varían de tamaño y brillo en pocos años. Se encuentran en regiones de formación estelar activa. Se cree que estas nebulosas corresponden a flujos de gas de alta velocidad expulsado por estrellas jóvenes al chocar contra nubes interestelares. El estudio de los objetos Herbig-Haro ayuda a comprender los detalles de cómo se forman las estrellas.
Las nebulosas son grandes nubes de gas y polvo interestelar, donde nacen las estrellas. Las nebulosas de emisión son brillantes nubes de gas y polvo que acogen jóvenes estrellas en su interior.
Al principio, las nebulosas son frías y oscuras. A medida que el material interestelar se concentra, la presión y la temperatura en el centro de la nebulosa aumentan. Cuando consiguen acumular la suficiente cantidad de materia, en el interior de la nebulosa nace una estrella.
La nueva estrella calienta la nebulosa. El gas caliente se ilumina y la nebulosa oscura se convierte en una nebulosa de emisión.
En la nebulosa de emisión se forman nuevas estrellas mientras las jóvenes la iluminan cada vez más. Las nebulosas de emisión crean las formas más variadas, y son las imágenes más bellas del Cosmos.
Nebulosas de emisión
Algunas de las nebulosas de emisión más bellas y conocidas son:
Nebulosa de Orión: es la más brillante y conocida. Está a 1.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Orión, y mide unos 30 años luz. Es la nebulosa de emisión más cercana. Puede verse incluso a simple vista, como una mancha blanca a la izquierda bajo el Cinturón de Orión. Fue la primera nebulosa en fotografiarse, hace casi 150 años.
Nebulosa del Aguila: a 7.000 años luz de distancia, en la constelación de la Serpiente. Tiene una extensión de 70 años luz. En ella se encuentran los famosos Pilares de la Creación. Son tres enormes pilares de material, polvo y gas de varios años luz de longitud. Los fotografió el Hubble en 1.995 y son probablemente la imagen más bella del Cosmos tomada hasta hoy.
Nebulosa NGC604: situada en la galaxia del Triángulo, es la nebulosa de emisión más grande que se conoce. Mide 1.500 años luz de diámetro y es más de 6.000 veces más brillante que la nebulosa de Orión. Es la zona del Grupo Local donde más estrellas nacen.
Nebulosa de Carina: está a unos 8.000 años luz, en la constelación de Carina, en el hemisferio sur. Es una de las nebulosas más grandes y luminosas que se conocen. Su extensión supera los 300 años luz. Contiene varias de las estrellas más masivas de la Vía Láctea.
En las zonas frías del Cosmos, donde el gas y el polvo interestelar son muy abundantes, el material se concentra y forma enormes nubes heladas. Se componen sobretodo de hidrógeno, que es el combustible de las estrellas. La gravedad hace que el material se agrupe cada vez más. Conforme aumenta la cantidad de material, en el centro de la nebulosa la presión y la temperatura aumentan.
Cuando la presión y temperatura son lo suficientemente altas, la nebulosa colapsa. Esto significa que acaba de nacer una estrella en su interior. La nueva estrella comienza a calentar la fría nube. Al calentarse, la nebulosa oscura se ilumina en colores rojizos y se convierte en una nebulosa de emisión.
Algunas nebulosas oscuras
Las nebulosas oscuras sólo se ven como espacios negros delante de un fondo iluminado, normalmente una nebulosa de emisión. Algunas de las nebulosas oscuras más conocidas son:
Nebulosa Cabeza de Caballo: en la foto de arriba, es la nebulosa oscura más bonita y famosa, por su curiosa forma de cabeza de caballito de mar. Está en la constelación de Orión, a 1.500 años luz de distancia de la Tierra.
Nebulosa Saco de Carbón: es la nebulosa oscura más conocida del hemisferio sur. Se halla a 600 años luz, en la constelación Cruz del Sur. Se reconoce fácilmente a simple vista, como una inesperada zona oscura en la franja blanca de la Vía Láctea.
Nebulosa del Cono: situada a 2.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Monoceros. Forma un cono oscuro encima del cúmulo Arbol de Navidad. Curiosamente, se descubrió un 26 de diciembre.
Cumulos de estrellas
Las estrellas no aparecen de forma aislada, sinó formando grupos que llamamos "cúmulos". Un cúmulo de estrellas, es un grupo de estrellas relacionadas que se mantienen juntas por efecto de la gravitación.
Los cúmulos de estrellas se clasifican en dos grupos: cúmulos abiertos, que no poseen forma definida, y cúmulos globulares, que son esféricos o casi esféricos. Los abiertos están formados por unos cientos estrellas jóvenes, mientras que los cúmulos globulares contienen más de mil veces esa cantidad, y generalmente son estrellas muy viejas.
Los cúmulos globulares forman un halo alrededor de nuestra galaxia, la Vía Láctea, mientras que los abiertos se sitúan en los brazos de la espiral.
Los cúmulos abiertos son mucho más numerosos que los globulares: se conocen unos 1.000 en nuestra galaxia mientras que sólo hay 140 globulares.
Cúmulos abiertos
Los dos cúmulos abiertos más conocidos son las Pléyades y las Hiadas, ambos observables a simple vista, en la constelación Tauro. El cúmulo de las Hiadas se encuentra a unos 150 años luz de la Tierra y posee un diámetro de unos 15 años luz. El cúmulo de las Pléyades tiene un diámetro similar, pero está a unos 400 años luz, por lo que se ve más pequeño.
Los cúmulos abiertos se forman a partir de nubes de gas y polvo en los brazos de una galaxia espiral. Las regiones más densas se contraen bajo su propia gravedad, dando lugar a estrellas individuales.
La nebulosa de Orión es un ejemplo de una región en la que todavía se están formando estrellas. En el centro de la nebulosa se encuentra un grupo de estrellas viejas, el "Trapecio de Orión". La nebulosa contiene suficiente gas como para formar otros cientos de estrellas del mismo tipo.
Se conoce como "asociación estelar" a una agrupación de estrellas parecida a un cúmulo, pero distribuidas sobre un área mayor. A menudo se encuentran cúmulos abiertos en el interior de una asociación, en zonas donde la densidad del gas a partir del cual se formó la asociación es mayor.
Los miembros de un cúmulo nacen juntos y continúan moviéndose juntos por el espacio. Esto sirve para hallar sus distancias. Midiendo el movimiento de las estrellas a lo largo de la línea de visión y a través de la línea de visión, se pueden calcular las distancias que las separan del Sistema Solar. Esta técnica se conoce como el método del cúmulo móvil.
Cúmulos globulares
Los dos cúmulos globulares más brillantes son Omega Centauri y 47 Tucanae, ambos observables a simple vista desde el hemisferio austral. El cúmulo globular más destacable del hemisferio boreal es M13, en la constelación Hércules, también observable a simple vista.
En los cúmulos globulares, la concentración de estrellas en la parte central puede ser 100.000 veces mayor que en la región del espacio ocupada por nosotros, y desde la perspectiva terrestre puede parecer que las estrellas se fusionan entre sí.
Los cúmulos globulares contienen algunas de las estrellas más viejas de la Vía Láctea, con edades de 10.000 millones de años, el doble que el Sol.
La edad de un cúmulo se calcula poniendo sus estrellas en un diagrama de Hertzsprung-Russell. Como la velocidad de evolución de una estrella depende de su masa, el punto en el que la estrella comienza a salirse de la secuencia principal para convertirse en una gigante, muestra la edad del cúmulo.
Los cúmulos globulares se formaron cuando la inmensa nube de polvo y gas que dio lugar a nuestra galaxia se estaba colapsando. Como el Sol está en la zona exterior de la galaxia, la mayoría de los cúmulos se encuentra en una mitad del cielo hacia el centro de la galaxia.
Las galaxias
Las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo.
En el Universo hay centenares de miles de millones. Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros. En el centro de las galaxias es donde se concentran más estrellas, y otros tipos cuerpos que la conforman. Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la atracción de los otros. En general hay, además, un movimiento más amplio que hace que todo junto gire alrededor del centro.
Las galaxias tienen un origen y una evolución…las primeras galaxias se empezaron a formar 1.000 millones de años después del Big-Bang. Las estrellas que las forman tienen un nacimiento, una vida y una muerte. El Sol, por ejemplo, es una estrella formada por elementos de estrellas anteriores muertas.
Muchos núcleos de galaxias emiten una fuerte radiación, cosa que indica la probable presencia de un agujero negro.
Los movimientos de las galaxias provocan, a veces, choques violentos. Pero, en general, las galaxias se alejan las unas de las otras, como puntos dibujados sobre la superficie de un globo que se infla.Cuando se utilizan telescopios potentes, en la mayor parte de las galaxias sólo se detecta la luz mezclada de todas las estrellas; sin embargo, las más cercanas muestran estrellas individuales. Las galaxias presentan una gran variedad de formas.
En 1930 Hubble clasificó las galaxias en elípticas, espirales e irregulares, siendo las dos primeras las más frecuentes.
Galaxias elípticas
algunas galaxias tienen un perfil globular completo con un núcleo brillante. Estas galaxias, llamadas elípticas, contienen una gran población de estrellas viejas, normalmente poco gas y polvo, y algunas estrellas de nueva formación. Las galaxias elípticas tienen gran variedad de tamaños, desde gigantes a enanas.
Hubble simbolizó las galaxias elípticas con la letra E y las subdividió en ocho clases, desde la E0, prácticamente esféricas, hasta la E7, usiformes. En las galaxias elípticas la concentración de estrellas va disminuyendo desde el núcleo, que es pequeño y muy brillante, hacia sus bordes.
Galaxias espirales
Las galaxias espirales son discos achatados que contienen no sólo algunas estrellas viejas sino también una gran población de estrellas jóvenes, bastante gas y polvo, y nubes moleculares que son el lugar de nacimiento de las estrellas. Generalmente, un halo de débiles estrellas viejas rodea el disco, y suele existir una protuberancia nuclear más pequeña que emite dos chorros de materia energética en direcciones opuestas.
Las galaxias espirales se designan con la letra S. Dependiendo del menor o mayor desarrollo que posea cada brazo, se le asigna una letra a, b ó c (Sa, Sb, Sc, SBa, SBb,SBc).
Existen otras galaxias intermedias entre elípticas y espirales, llamadas lenticulares o lenticulares normales, identificadas como SO y clasificadas en los grupos SO1, SO2 y SO3. A su vez, se distinguen las lenticulares barradas (SBO) que se clasifican en tres grupos, según presenten la barra más o menos definida y brillante.
Galaxias irregulares Las galaxias irregulares se simbolizan con la letra I ó IR, aunque suelen ser enanas o poco comunes. Se engloban en este grupo aquellas galaxias que no tienen estructura y simetría bien definidas. Se clasifican en irregulares de tipo 1 o magallánico, que contienen gran cantidad de estrellas jóvenes y materia interestelar, y galaxias irregulares de tipo 2, menos frecuentes y cuyo contenido es dificil de identificar.
Las galaxias irregulares se sitúan generalmente próximas a galaxias más grandes, y suelen contener grandes cantidades de estrellas jóvenes, gas y polvo cósmico.
Casi todas las galaxias tienen un agujero negro en su centro. Mientras el agujero negro está activo, atrapa y engulle toda la materia que le rodea, como un remolino. Cuando ya no tiene capacidad para engullir más, la materia continúa girando en torno a él, pero ya no cae dentro. Las galaxias cuyo agujero negro aún está activo se llamangalaxias activas.
Las galaxias activas se distinguen por su forma y por la gran cantidad de radiación que emiten. El agujero negro del núcleo está rodeado de un brillante disco de materia, polvo y gas muy calientes. Se llama disco de acreción, y gira en espiral mientras emite radiación de alta energía. Desde los polos, el agujero negro lanza al espacio enormes chorros de partículas, que pueden medir miles de años luz de longitud.
La Vía Láctea también fue una galaxia activa en el pasado.
Tipos de galaxias activas
Se conocen cuatro tipos de galaxias activas: los quásares, los blazares, las radiogalaxias y las galaxias Seyfert.
Los quásares y los blazares son los objetos más lejanos y de mayor energía que se conocen. Están a miles de millones de años luz de la Tierra. Los vemos tal y como eran en el pasado, cuando las galaxias aún se estaban formando. Son los objetos más brillantes del Universo, aunque están tan lejos que su luz nos llega muy débilmente. Casi todas las galaxias activas que se conocen son quásares.
Las radio galaxias y las galaxias Seyfert son objetos más cercanos y también muy brillantes. Emiten rayos X, radiación infrarroja y ondas de radio. Su radiación es tan grande, que son la principal fuente de ondas de radio de todo el Cosmos.
Las galaxias más cercanas a la Vía Láctea son las que pertenecen al llamado Grupo Local. Se ven fácilmente con un telescopio de aficionado. Algunas, como Andrómeda y las Nubes de Magallanes, pueden observarse incluso a simple vista.
Alrededor de la Via Láctea orbitan algunas galaxias enanas. En 1.994 se descubrió la Galaxia Enana Elíptica de Sagitario o SagDEG (Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy en inglés) a 88.000 años luz de distancia, y en 2.003 la Galaxia de Can Mayor a 25.000 años luz. Son las dos más cercanas descubiertas hasta el momento.
Galaxias cercanas más importantes
Andrómeda: a 2'5 millones de años luz de la Tierra. Es una espiral gigante, el doble de tamaño que la Vía Láctea. Es la galaxia más grande del Grupo Local. Contiene cientos de miles de millones de estrellas y gran cantidad de nebulosas. En su centro hay un agujero negro supermasivo. Es muy brillante y es el objeto más lejano que puede verse a simple vista. Se calcula que dentro de unos 6.000 millones de años, la Vía Láctea y Andrómeda chocarán.
Pequeña y Gran Nube de Magallanes: son dos galaxias satélite de la Vía Láctea. Esto significa que la Vía Láctera las atrae con su gravedad, y en el futuro formarán parte de ella. Se llaman así porque Magallanes fue el primer explorador europeo que las observó, en el siglo XVI. La Gran Nube está a 170.000 años luz de distancia, y la Pequeña Nube a 210.000 años luz. Son galaxias enanas e irregulares, con muchas nebulosas y estrellas jóvenes. En el hemisferio sur se ven a simple vista, como dos nubes blancas aisladas de la Vía Láctea que cruza el cielo.
Triángulo: es la tercera galaxia más grande del Grupo Local, por detrás de Andrómeda y la Vía Láctea. Está a 3 millones de años luz. Sólo se ve con telescopio. Tiene forma espiral, parecida a nuestra galaxia. Se cree que Andrómeda la atrae con su gravedad, e incluso podría orbitar alrededor de ella. En la galaxia de Triángulo está la nebulosa de emisión más grande que se conoce: la NGC 604.
Las galaxias cercanas se atraen por efecto de su gravedad y se agrupan en cúmulos. Los cúmulos más pequeños se llaman grupos. Nuestra galaxia pertenece a uno de estos grupos: el llamado Grupo Local.
El Grupo Local tiene un diámetro de 4 millones de años luz y reúne unas 30 galaxias. Se trata de un cúmulo todavía joven que forma parte de una estructura todavía mayor al supercumulo de virgo 
El Grupo Local tiene tres galaxias principales en forma de espiral: Andrómeda, Vía Láctea y Galaxia del Triángulo. El resto son galaxias enanas que orbitan en torno a estas tres grandes. Se llaman galaxias satélite.
Andrómeda es la galaxia más grande y brillante del Grupo Local. Está a 2'5 millones de años luz de la Tierra y puede verse a simple vista desde el hemisferio sur. Es el objeto más distante observable a simple vista desde la Tierra. Su gravedad atrae a la Galaxia del Triángulo, que podría estar girando su alrededor. También atrae a la Vía Láctea, y en el futuro están destinadas a chocar.
|
Galaxia principal |
Galaxias satélite |
|
Andrómeda |
Andrómeda I-VII, M32, M110, NGC185, NGC147 |
|
Vía Láctea |
Can Mayor, SagDEG, Nubes de Magallanes, Osa Menor, |
|
Triángulo |
Piscis |
La Vía Láctea en el Grupo Local
La Vía Láctea es la segunda galaxia más grande del Grupo Local. Aún así, es la mitad del tamaño de Andrómeda.
Las galaxias del Grupo Local más cercanas a la nuestra son Can Mayor y la Galaxia Enana Elíptica de Sagitario o SagDEG.
La Pequeña y la Gran Nube de Magallanes son dos galaxias enanas que actualmente están chocando con la Vía Láctea y en el futuro pasarán a formar parte de ella.
Via lactea.
Vial actea.
En noches serenas podemos ver una franja blanca que atraviesa el cielo de lado a lado, con muchas estrellas.
Son sólo una pequeña parte de nuestros vecinos. Entre todos formamos la Vía Láctea. Los romanos la llamaron "Camino de Leche", que es lo que significa via lactea en latín.
La Vía Láctea es nuestra galaxia
El Sistema Solar está en uno de los brazos de la espiral, a unos 30.000 años luz del centro y unos 20.000 del extremo.
La Via Láctea és una galaxia grande, espiral y puede tener unos 100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol. En total wide unos 100.000 años luz de diámetro y tiene una masa de más de dos billones de veces la del Sol.
Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de la galaxia. Se mueve a unos 270 km. por segundo.
No podemos ver el brillante centro porque se interponen materiales opacos, polvo cósmico y gases fríos, que no dejan pasar la luz. Se cree que contiene un poderoso agujero negro.
La Vía Láctea tiene forma de lente convexa. El núcleo tiene una zona central de forma elíptica y unos 8.000 años luz de diámetro. Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos. A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.
La Vía Láctea forma parte del Grupo Local
Junto con las galaxias de Andrómeda (M31) y del Triángulo (M33), las Nubes de Magallanes (satélites de la Vía Láctea), las galaxias M32 y M110 (satélites de Andrómeda), galaxias y nebulosas más pequeñas y otros sistemas menores, forman un grupo vinculado por la gravedad.
En total hay unas 30 galaxias que ocupan un área de unos 4 millones de años luz de diámetro.
Todo el gupo orbita alrededor del gran cúmulo de galaxias de Virgo, a unos 50 millones de años luz.
Si pudiéramos observar la Vía Láctea desde fuera de ella, veríamos el centro abultado, amarillo y brillante, con forma de balón de rugby, y un delgado disco de color azulado girando alrededor.
La Vía Láctea tiene forma espiral barrada, como un molinillo. Se cree que en el centro hay un agujero negro, que los científicos llaman Sagitario A. El centro no es redondo, sino algo alargado. Cerca de él están las estrellas más viejas, rojas y amarillas.
Del centro nacen cuatro brazos: Brazo de Perseo, Brazo de Orión, Brazo de Sagitario y Brazo de Cruz Centauro. Forman un disco que gira lentamente en espiral. En los brazos están las estrellas más jóvenes, las blancas y azules. También hay muchas nebulosas, donde se forman nuevas estrellas. El Brazo de Sagitario es el más brillante de todos.
La Vía Láctea es una galaxia grande. Mide 100.000 años luz de diámetro y contiene más de 200.000 millones de estrellas. Su gravedad es tan poderosa, que atrae a otras galaxias cercanas más pequeñas.
La Tierra está a 25.000 años luz del centro de la galaxia, en una zona poco poblada del Brazo de Orión. Nuestro Sistema Solar tarda 225 millones de años en dar una vuelta completa a la Vía Láctea.
¿Por qué se llama Vía Láctea?
De noche, la Vía Láctea se ve como una franja blanca que cruza todo el cielo. En latín, Vía Láctea significa camino de leche. Según la mitología griega, el dios Zeus tuvo un hijo con una mortal. Cuando Hera, su mujer, se enteró, arrancó el bebé de brazos de su madre mientras lo amamantaba. La leche se derramó y cayó por el cielo.
A la Vía Láctea también se le llama el Camino de Santiago, pues servía de guía a los peregrinos que iban a Santiago de Compostela. Compostela significa campo o camino de la estrella.
Cumulos y supercúmulos de galaxia
Las galaxias más lejanas están a más de 13.000 millones de años luz, casi en el límite del Universo visible. Su luz ha tardado todo ese tiempo en llegar hasta nosotros. Esto quiere decir que las vemos tal y como eran hace más de 13.000 millones de años, sólo 500 millones de años después del Big Bang. Por eso, las galaxias más alejadas son también las más antiguas del Universo.
La galaxia más lejana descubierta hasta hoy es la Abell 1835 IR1916. Se encuentra detrás del cúmulo Abell 1835, en la constelación de Virgo. Se descubrió en el año 2.007 por científicos europeos, desde el VLT de Chile. Está a 13.200 millones de años luz y cada vez se aleja más.
Los quásares
Los quásares son galaxias lejanas con un potente agujero negro en su centro. Son galaxias muy jóvenes, típicas de los primeros tiempos del Universo. Están a más de de años luz.
Son los objetos más potentes y brillantes del Universo. Aunque su luz nos llega muy débil, pueden ser hasta un trillón de veces más brillantes que nuestro Sol. Emiten una enorme cantidad de radiación. Con el tiempo, su agujero negro deja de estar activo. Es posible que muchas galaxias fueran quásares en el pasado.
Los primeros quásares se descubrieron en los años 50 y hoy se conocen más de 100.000. Aunque siguen siendo objetos misteriosos.
Los cúmulos de galaxias son gigantescas estructuras del Universo. Las galaxias emiten muchísima gravedad. Esto hace que las galaxias cercanas se atraigan entre sí y se agrupen formando cúmulos. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, forma parte de un pequeño cúmulo llamado Grupo Local.
Dentro de un cúmulo, las galaxias giran unas en torno a otras, e incluso es frecuente que choquen. El tamaño y la masa de un cúmulo varía según las galaxias que lo formen, pero la distancia entre un extremo y otro es siempre de varios millones de años luz.
Los cúmulos no se componen sólo de galaxias, sino también de grandes nubes de gas caliente. En general, son restos de galaxias que mueren al chocar entre sí. Pero la mayor parte de la masa del cúmulo es materia oscura. Se cree que cada cúmulo puede tener hasta cinco veces más materia oscura que materia visible.
Los cúmulos tienen forma esférica o espiral, y giran en torno a un núcleo central. El núcleo acoge la mayor parte del gas caliente, y emite gran cantidad de rayos X. Las galaxias más densas están cerca del centro, donde la gravedad es mayor. Alrededor, se dispersan miles de galaxias entre nubes de gas.
Supercúmulos de galaxias
Los supercúmulos de galaxias son la segunda estructura más grande del Universo. Sólo las enormes murallas de supercúmulos los superan. Son agrupaciones de cúmulos de galaxias y se encuentran por todo el Universo conocido.
Los cúmulos de galaxias se unen por sus extremos, y forman enormes cadenas. La gravedad en los supercúmulos es tan grande, que incluso frena la expansión del Universo. Toda la materia se atrae, y por eso se crean enormes espacios vacíos entre unos supercúmulos y otros.
Nuestro Grupo Local forma parte del Supercúmulo de Virgo.
