Que hay ahí fuera?

Este es una artículo que describe de manera muy general e imprecisa de qué está hecho el universo. El objetivo del mismo no es ser 100% fiel a la realidad, sino hacer que sea más fácil entender qué es lo que estamos viendo cuando contemplamos una imagen astronómica.

Que hay fuera de nuestro planeta? De qué está hecho el universo? Son unas preguntas que se ha hecho el hombre desde la antigüedad. Su respuesta no es para nada sencilla, pues aun no sabemos al 100% como funciona el universo. Sin embargo ya somos capaces de interpretar lo que capamos del universo desde la tierra, y eso nos ha dado muchos conocimientos. Tantos que no sería posible escribirlos en un solo artículo y aún así yo no estaría capacitado para escribirlos. Lo que sí podemos hacer es describir que tipo de materia vemos con nuestros instrumentos y hacer un esbozo muy superficial de como se organiza esta materia. Para ello tenemos que empezar por el principio…

El comienzo: un mar de hidrógeno

Cuando ocurrió el Big Bang, hace 13.800 millones de años, se produjeron una serie de fenómenos extremos. Tan extremos que ni siquiera existía la materia tal y como la conocemos. Luego se creó toda la materia, en forma de gas hidrógeno, y este ocupó todo el espacio. Podríamos decir por tanto que vivimos en un mar de hidrógeno.

Imagen relacionada
Fases del Big Bang

Este hidrógeno no se distribuyó de manera homogénea, si no que se condensó irregularmente creando zonas más densas,que otras. Parece natural que después de una explosión semejante se creara un espacio turbulento, tal como vemos en una explosión en la tierra, pero debemos pensar que una explosión en la tierra es perturbada por la atmósfera y eso crea que sea una explosión hetereogénea. En cambio en el Big Bang, no había nada alrededor, de hecho ni siguiera existía el tiempo. De hecho explicar por qué el universo no es perfectamente homogéneo es uno de los logros más importantes de la cosmología moderna.
En la imagen siguiente se puede ver la simulación más precisa realizada hasta la fecha de la distribución actual de la materia en el universo. Se aprecia claramente una estructura filamentosa. Las zonas amarillas son las de mayor densidad, y las oscuras, la falta de materia.

Simulación de la distribución de la materia en el universo

Las primeras habitantes del univeso: las estrellas

En estas nubes de hidrógeno, las zonas de mayor densidad, tienen más masa que su alrededor con lo que poseen más fuerza de la gravedad. Los átomos de su interior poco a poco van atrayendo a otros átomos vecinos por efecto de la gravedad y se crea un efecto de pez que se muerde la cola: llegan más átomos, que crean más gravedad y por tanto otros átomos más lejanos se sienten atraídos por esa zona. Al final se crea una enorme masa de átomos de hidrógeno que se encuentra enormemente comprimida y enormemente caliente. La compresión genera un aumento de la temperatura en la masa compacta y al final llega un punto en el que la temperatura alcanza los 10 millones de grados y entonces, de manera espontanea, se genera una reacción nuclear en cadena y todo el hidrógeno de la nube comienza a brillar.
Ha nacido una estrella.

Imagen relacionada
Nacimiento de una estrella y su disco de acreción (Simulación)

La estrella al nacer, empuja gran parte de la materia que antes le rodeaba creando enormes perturbaciones a su alrededor, que pueden crear nuevas zonas de concentración de masa que a su vez crearían nuevas estrellas. Las estrellas se fueron produciendo millones de veces en millones de sitios y finalmente millones de estrellas llenaron el cielo.

Megaestructuras: las galaxias

Las estrellas, y el gas y polvo sobrantes se agruparon a su vez interactuando sin parar en una danza gravitacional creándose las galaxias.

A spiral galaxy in Leo
NGC 3521 / Credit:ESO/O. Maliy

Podríamos decir, aunque no sea cierto, que las galaxias son la estructura de nivel superior. Son lo más grande que existe salvo el propio universo. Se ha calculado que existen 2 billones de galaxias en el universo, pero son relativamente independientes, por eso a veces se les denomina universos-isla. Casi todas ellas están enormemente separadas unas de otras, y por tanto, de nuestra galaxia.

 

Nuestra galaxia: La vía láctea

Nosotros vivimos en una de los 2 billones de galaxias que existen en nuestro universo. Concretamente en una galaxia de tipo espiral, que tiene una forma de disco plano en el que las estrellas giran alrededor de un centro. La imagen siguiente es una fotografía realizada por uno de los telescopios más potentes de la tierra y retrata una galaxia que se encuentra orientada de cara a nosotros.

Ribbons and pearls
Galaxia Espiral NGC 1398 / Credit:ESO

Si pudiéramos viajar tan lejos de nuestra galaxia como para poder apreciarla al completo veríamos algo muy parecido a esto, pero nosotros la vemos desde otra perspectiva, ya que estamos dentro del disco y por tanto la vemos de canto. La galaxia espiral NGC 1055 sí se nos presenta de canto, revelando una perspectiva muy diferente.

The edge-on galaxy NGC 1055
NGC 1055 / Credit:ESO

Si giramos 90º la imagen anterior y hacemos un recorte nos aparece una imagen muy similar…

eso1707a lt

…a lo que vemos en nuestro horizonte.

The Milky Way glitters brightly over ALMA
Vía Láctea / Credit:ESO

En realidad la vía láctea, que se puede apreciar a simple vista en cielos pocos contaminados, es en realidad la visión de nuestra propia galaxia. Sin embargo nuestra perspectiva solo nos deja ver una parte de ella, pues el horizonte nos tapa el resto.

El astrofotografo Serge Brunier realizó un proyecto increíble consiguiendo una panorámica total de la vía láctea en una imagen de nada menos que 800 Megapixels. Es una imagen espectacular que da la sensación de que estamos fuera de nuestra galaxia.

Resultado de imagen de milky way panorama
Credit:ESO/S. Brunier 

En la web del ESO (European Southern Observatory) se puede acceder a una vista VR desde un observatorio con una vista de la via láctea espectacular. Muy recomendable.
https://www.eso.org/public/images/vlt-mw-potw-cc-extended/

Fuentes:

WMAP-Universe Overview (NASA)
https://map.gsfc.nasa.gov/universe/universe.html

 

 

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