Miles de millones de estrellas

Es sencillo. Basta con salir al campo, a un lugar oscuro, una noche sin Luna; provistos sólo con nuestros ojos y la curiosidad innata que como seres humanos poseemos. Y mirar hacia el cielo. Es una banda enorme, que cruza el cielo de lado a lado. Los mayores la llaman el Camino de Santiago o Vía Láctea. Una vez que la vemos, mirando de reojo apreciamos que es muy grande. En algunas zonas es más brillante que en otras. A veces parece que tiene regiones más oscuras en su interior. Acabamos de asomarnos al abismo de un universo inimaginablemente enorme.

¿Qué son las galaxias?

Todas las estrellas que podemos ver a simple vista, varios miles desde un lugar sin contaminación lumínica, pertenecen a un mismo objeto que los astrónomos llamamos Galaxia o Vía Láctea. Este objeto alberga cerca de 200.000 millones de estrellas. A simple vista sólo distinguimos la diminuta punta de un iceberg inmenso. Y esto es sólo el principio. Actualmente creemos que el universo contiene al menos 100.000 millones de galaxias, la Vía Láctea es una de ellas.
Los grandes telescopios construidos a principios del siglo XX nos permitieron descubrir que, mirando en cualquier dirección, podemos observar agrupaciones gigantescas de estrellas, otras galaxias, similares a la nuestra. Aunque algunas se pueden contemplar a simple vista, como las Nubes de Magallanes -visibles desde el hemisferio sur de la Tierra- o la galaxia de Andrómeda -un objeto tenue pero fácil de observar si alguien nos dice dónde en la constelación de Andrómeda-, el resto son invisibles al ojo humano sin la ayuda de un instrumento óptico. Y no porque sean pequeñas, que muchas no lo son, sino porque la luz que nos llega de ellas es extremadamente débil.

¿Qué forma tienen las galaxias?

Algo que resultó muy sorprendente fue encontrar que no todas las galaxias eran iguales. En algunas de ellas se observa una concentración central de estrellas rojizas y viejas, rodeada a su vez de estrellas más azules y jóvenes que orbitan alrededor del centro en una estructura mucho más aplanada y extensa con forma de disco. En muchos casos las estrellas en estos discos se agrupan de manera que vistas desde fuera da la sensación de que las estrellas conforman unos brazos espirales que se arremolinan alrededor del centro. De ahí que a estas galaxias se las llame galaxias espirales. Nuestra Galaxia y la de Andrómeda son excelentes ejemplos de este tipo.

Pero también se encontró que hay galaxias aparentemente más aburridas, sin brazos espirales, en las que las estrellas son mayoritariamente rojizas y viejas. En estas galaxias las estrellas orbitan unas alrededor de las otras en todas direcciones, lo que da a dichas galaxias una forma esferoidal, como un balón de rugby. Por eso las llamamos galaxias elípticas. Hay incluso galaxias de forma irregular que no encajan en la clasificación de las espirales y las elípticas.

¿Qué sabemos de las galaxias?

Independientemente de su forma, cuando medimos su tamaño encontramos que algunas pueden ser mucho más grandes que otras. Por si esto fuera poco, hoy sabemos que las galaxias no sólo están formadas por estrellas. Pueden contener grandes cantidades de polvo y gas, parte del cual es fruto de la evolución y muerte, a veces violenta, de estrellas más antiguas. Con frecuencia este material es reutilizado para generar a su vez nuevas estrellas.

La galaxia de Andrómeda o M31 es la galaxia espiral más cercana a la nuestra, la Vía Láctea. Puede observarse a simple vista sin dificultad desde un lugar sin contaminación lumínica. Su tamaño aparente es grande, como se ve en la imagen en comparación con el tamaño de la Luna. Foto: Adam Block, NOAO, AURA, NSF. La Luna: Imagen de Jaime Izquierdo (UCM).

Tratamos de saber cómo se forman y evolucionan las galaxias, pero éstas son preguntas difíciles. Habitamos en una galaxia particular y no podemos ni siquiera acercarnos a la estrella más cercana al Sol dentro de la propia Vía Láctea. Ni soñar con hacerlo a otras galaxias. Somos los habitantes de una casa que se ven obligados a averiguar cómo son las otras casas sin salir de la nuestra.

Ahora sabemos que las galaxias pueden colisionar entre sí e incluso cambiar de aspecto, aunque en este proceso invierten decenas e incluso centenares de millones de años. Por fortuna no tenemos que esperar tanto. Tenemos miles de ejemplos. Son fotogramas estáticos y únicos de diferentes películas. Nuestra misión es reunir todos esos fotogramas para reconstruir la fascinante historia de la vida de las galaxias.

Las galaxias son ladrillos esenciales del universo

Tras el esfuerzo de varias décadas hemos conseguido catalogar las posiciones, brillos y formas de varios millones de galaxias. Así podemos afirmar que, en general, las galaxias no son objetos aislados. Muchas se distribuyen en un entramado de cúmulos y filamentos que pernean el volumen de todo el universo observable a gran escala. Por lo tanto, las galaxias son los ladrillos básicos del universo y las leyes de la naturaleza, su arquitecto.

Como la luz no viaja a una velocidad infinita, al observar las galaxias más lejanas estamos literalmente mirando hacia atrás en el tiempo, al origen del universo. De ahí nuestro interés en estudiarlas. No es tarea sencilla. Necesitamos los telescopios más grandes construidos por el hombre y apenas hemos empezado a hacerlo.

De la misma forma que en la Edad Media el Camino de Santiago celeste indicaba la ruta a seguir para acercarse a Finisterre -el fin de la Tierra o del mundo conocido-, el estudio detallado de las galaxias, y en particular el de la Vía Láctea, es el camino que debemos seguir para averiguar qué secretos esconde el universo que habitamos.

Nicolás Cardiel es doctor en Ciencias Físicas, fue postdoc en la Universidad de California en Santa Cruz y ha trabajado en el Observatorio hispano-alemán de Calar Alto. Es un gran divulgador de la temática astrofísica, colabora regularmente con el Planetario de Madrid y en medios de comunicación. En la actualidad es profesor titular en el Departamento de Astrofísica de la Universidad Complutense de Madrid.