MEXIKO, v1, n5, 1 de abril de 2009

MEXIKO, v1, n5, 1 de abril de 2009
kosmosmexiko.blogspot.com
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Distribución de Galaxias: La Gran Pared y La Gran Muralla Sloan.
Fuente: Huchra et al. 1989, Gott et al. 2005
2009 kosmos 1 (5) 2
Pláticas Populares sobre Astronomía, Astrofísica y Cosmología
en 2009, Año Internacional de la Astronomía.
david bahena, PhD *
Conocer al cosmos es esencial para la supervivencia humana. Acompañados de nuestra música, voluntad,
imaginación y libertad viajaremos en caravana por una parte del universo observable. No llevamos telescopio
ni nave espacial, la palabra describirá lo que miremos, fotografiando todo con la mente, para registrarlo en la
bitácora de navegación y reflejarlo en la conciencia.
1- Introducción
Primero subiremos al volcán. Somos juglares del
cosmos, reloxeros de las estrellas y no tenemos edad
ni patria. Estamos sobre el cráter del Xinantépetl. El
viento rasga al espacio, empezamos a volar. Desde
lo alto miramos a los lagos del Sol y de la Luna.
La tierra es una orilla del espacio cósmico.
Antes, la tierra firme estaba junta rodeada por el
mar; hoy, los continentes se han diferenciado.
Desde el siglo III a.C., Erastótenes planteó la
redondez de la Tierra y, por primera vez, midió el
tamaño de la misma.
El cosmos significa el orden del universo.
En la Biblioteca de Alexandría pensadores como
Hiparco, Euclides, Arquímedes, Ptolomeo, Hipatía,
Apolonio y otros tenían ideas muy serias sobre el
saber. Hoy conocemos que solo somos una mota de
polvo en la inmensidad del espacio, apenas un
instante en el tiempo.
Desde el año 600 a.C. los fenicios habían
navegado alrededor de Africa. En el siglo I d.C.,
Estrabón propuso la idea de “otra parte” del mundo
que podría estar habitado. Mil 300 años después, la
“Empresa de Indias” fue un proyecto mundial para
explorar cómo llegar a las Indias saliendo desde
Iberia. En 1492, Colón llegó a América. Después,
en 1520, Magallanes recorrió los mares viajando
por el sur de los continentes. En la actualidad, la
Tierra está explorada completamente.
2- La Tierra
La Tierra es un lugar pero no el único.
Estructuralmente, tiene un núcleo de hierro y níquel,
rodeado por una capa de éstos elementos fundidos y
otra de rocas densas, después un manto
parcialmente fundido y, luego, una litósfera
cubierta por una corteza de rocas ligeras. La Tierra
rota sobre su eje en 24 horas, tiene una temperatura
superficial media de 15 grados centígrados y se
encuentra a una (1) unidad astronómica, es decir, a
150 millones de kilómetros del Sol.
Desde lo alto se ve como una esfera
envuelta en nubes. Es la atmósfera formada por
varias capas, la más próxima es la “troposfera”
generalmente asociada con el clima. Más arriba la
rodea un cinturón magnético que atrapa a las
partículas cargadas eléctricamente y a los rayos
cósmicos provenientes del Sol.
El objeto más próximo es la Luna. Ambos
cuerpos forman un sistema que se mueve
sincronizadamente. Desde la Tierra, la Luna
presenta siempre la misma cara. A simple vista y
durante los eclipses se aprecian las fases y la
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redondez del satélite. Desde la Luna, la Tierra se
mira azul, con nubosidades y fases, girando sobre su
eje y alrededor del Sol.
La Luna muestra cráteres, como los vio
Galileo en 1609. Los cráteres lunares serían el
resultado de los impactos de meteoritos que todavía
siguen ocurriendo. Con los viajes a la Luna y las
observaciones astronómicas hoy sabemos más de su
composición, aunque allí no hay vida. Desde la
Luna se alcanza a mirar a Marte, el planeta vecino a
la Tierra.
3- El sistema solar
A la distancia, nuestra casa se mira azul y cada vez
se hace menor, apenas como una bolita en
movimiento que da vueltas de día y noche, girando
a la vez de oeste a este y luego al revés, dándole
vuelta al Sol que se ve amarillo y brillante. Somos
parte del sistema solar y, como lo propuso
Copérnico y lo demostró Kepler y Galileo, la Tierra
no está en el centro sino el Sol.
Al éste no lo podemos mirar directamente
porque nos quemaría la retina, necesitamos filtros
apropiados, o bien, mirarlo en rayos X, a distintas
temperaturas. El Sol se encuentra a 8.32 minutosluz de la Tierra, es decir, el tiempo que dura la luz
en llegarnos viajando a una velocidad de 300,000
kilómetros por segundo (km/s). El diámetro del Sol
es 110 veces más que el terrestre y pesa 330 mil
veces más que la Tierra; su masa se considera como
la unidad de masa solar.
Cerca del Sol gira Mercurio y luego Venus,
vecino de la Tierra. Del otro lado está Marte y
vamos hacia allá.
El tamaño de Marte es la mitad de la Tierra,
pesa apenas el 11% de ésta, es muy frío, su
temperatura es de menos 63 grados centígrados, rota
en 25 horas, su distancia al Sol es de 1.5 unidades
astronómicas y tiene dos lunas: Fobos y Deimos.
Marte tiene un núcleo de níquel rodeado por un
manto de rocas densas, una corteza de rocas ligeras
y una atmósfera gaseosa delgada.
Volcanes, valles de dislocación, tormentas
de arena se han observado en el planeta rojo.
Acercándonos a los polos de éste da la impresión
que alguna vez hubo agua. Algunas estructuras
sugieren un pasado muy activo.
Adelante está un cinturón de objetos
fragmentados girando en la órbita solar. Se trata de
una franja de 6 mil asteroides entre Marte y Júpiter,
y algunos sobre la órbita de éste. Son rocas de
distintas formas y tamaños. Existe un asteroide
mexicano llamado Eugenio Mendoza.
En la Tierra, frecuentemente se observan
meteoros. Son materiales provenientes del espacio
exterior en forma de partículas, polvo o rocas.
Cuando son pequeños atraviesan la atmósfera y se
incendian dando la impresión de una “lluvia de
estrellas”. Cuando pesan más de 1 kg, se llaman
meteoritos, algunos rocosos son el Marruecos y el
Allende, que cayó en México. Otros meteoros
grandes al impactar la Tierra han producido
enormes cráteres, como en Arizona hace 22 mil
años, Tunguska en 1908, y Chicxulub, ocurrido en
Yucatán, México, hace 65 millones de años.
Después, imponente está Júpiter, el planeta
mayor con una masa de 318 veces la terrestre y una
temperatura de menos 121 grados centígrados. Lo
acompañan Io, Europa, Calixto y Ganímedes, las
cuatro lunas que descubrió Galileo, pero se han
descubierto 16 y podrían ser 60. Júpiter tiene un
núcleo de hierro, rodeado de hidrógeno metálico
líquido, después hidrógeno molecular y una
atmósfera gaseosa. Distingue a Júpiter un sistema
intrincado de zonas y cinturones y una enorme
mancha roja, con vientos y tormentas, y una
estructura de 3 anillos.
Luego está Saturno que tiene una forma
oblata porque está en rápida rotación. Algunas de
sus lunas son Titán, Encélado, Tetis y Mimas.
Saturno también tiene un núcleo de hierro, rodeado
de agua líquida, metano y amoníaco, después
hidrógeno líquido metálico, hidrógeno molecular y
una atmósfera gaseosa. Este planeta tiene una masa
de 9.5 la terrestre, es muy frío pues su temperatura
superficial media es de menos 180 grados
centígrados, rota en 10 horas, está a una distancia de
9.5 unidades solares, tiene 18 lunas y 7 anillos.
Urano está a 19 unidades astronómicas,
tiene una masa de 14.5 veces la terrestre y un
movimiento retrógrado de rotación de 18 horas,
posee 17 lunas y 10 anillos. Su temperatura media
es de menos 193 grados centígrados. Una de sus
lunas es Ariel.
Neptuno está a 30 unidades astronómicas,
tiene una masa de 17 veces la terrestre, una
temperatura de menos 200 grados centígrados y rota
en 19 horas; posee 8 lunas y 6 anillos. Urano y
Neptuno tienen una composición similar
especialmente de hidrógeno molecular.
Más allá está Plutón, al que no se reconoce
como planeta clásico pero allí está, orbitando al Sol
y a veces intersecando la órbita de neptuno. El
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planeta es pequeño, apenas 2 milésimas de la masa
terrestre, muy frío, está a menos 230 grados
centígrados; su distancia al Sol es de 39 unidades
astronómicas y posee 3 lunas: Caronte, Nix e Hidra.
A la distancia de Plutón estamos a 5.47 horas-luz de
la Tierra.
Después de Urano empieza un cinturón de
más de 800 objetos helados exteriores en órbitas
estables, así, como los objetos transneptunianos. Es
el cinturón de Kuiper que rodea al sistema solar y se
extiende desde 30 hasta 100 unidades astronómicas.
Se cree que este cinturón es una fuente de cometas
de período corto
Los cometas son objetos espectaculares y
consisten de dos partes: un núcleo y una coma, más
una o dos colas. El núcleo está compuesto de
metano, amoníaco, agua y dióxido de carbono, es
rocoso rodeado por un manto de hielo sucio.
Algunos cometas muy conocidos son Kohoutek,
West, Bope Hale, Halley y Lulin.
Cuando el cometa se aproxima a una
distancia crítica del Sol el hielo se vaporiza y forma
una enorme bola de gas fluorescente que se
expande. La coma es la parte visible en la Tierra.
La cola se forma porque la presión de
radiación empuja a las partículas de polvo
embebidas produciendo un viento solar. Entonces,
aparece apuntando radialmente lejos del Sol, que no
necesariamente corresponde a la dirección del
movimiento del cometa. El Halley retorna
periódicamente cada 76 años.
La fuente de los cometas de período largo
son las Nubes (interior y exterior) de Oort que están
a una distancia entre 1,000 y 100,000 unidades
astronómicas, rodean al sistema solar y parecen
envolverlo totalmente. En la Nube podría haber 100
mil millones de cometas formados de hielo, metano
y amoníaco.
Ya estamos a la distancia de 1 año-luz de la
Tierra y, desde aquí, el sistema solar se ve
pequeñito. Vamos a seguir adelante.
Planetas clásicos: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno;
y planetas enanos: Ceres, Plutón y Eris, del Sistema Solar según la definición de la
Unión Astronómica Internacional, 2006
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4- Estrellas
A 4.36 años-luz se encuentra la estrella más cercana
a nosotros, “Alfa Centauri”, en la constelación del
Centauro. A simple vista parece una pero son tres.
Alfa Centauro A es una estrella amarilla como el
Sol, Alfa Centauro B es una estrella naranja tipo K
y ambas giran alrededor de su centro de masa. La
tercera, “Próxima Centauro”, gira alrededor de las
anteriores.
Después, a 5.9 años-luz, se encuentra la
estrella de Barnard. Es una enana roja que se
aproxima a la Tierra a una velocidad de 106.8 km/s
y en el año 11,800 será la estrella más cercana a
nosotros.
A 8.6 años-luz, está Sirio, la estrella más
brillante vista a simple desde la Tierra y que está en
la constelación del Can Mayor. Sirio A, de 3 masas
solares, es la quinta estrella más cercana a la Tierra
y se aproxima a la velocidad de 27.36 km/h. Se trata
de un sistema doble y se conoce que existe una
estrella enana blanca llamada Sirio B. Se dice que el
calendario maya comienza un 26 de julio cuando
Sirio y el Sol “amanecen” al mismo tiempo.
La constelación de Orión es la más
conocida por nosotros porque desde la Tierra
podemos ver a simple vista a sus principales
estrellas. Mintaka, una de las estrellas más brillantes
del cinturón de Orión está a 915 años-luz de
nosotros. Arriba a la izquierda se ve a Beltegeuse
una estrella gigante roja y, abajo a la derecha, la
estrella más brillante llamada Rigel que es un
sistema triple cuya estrella más brillante es una
gigante azul. Las estrellas de Orión están a
diferentes distancias y en la región se encuentran
nubes moleculares, donde se forman las estrellas,
así como nebulosas.
En una de las mitologías, Orión persigue a
Las Pléyades. Estas son estrellas también visibles a
simple vista, están a 450 años luz de la Tierra, en la
constelación de Tauro y forman un cúmulo de 500
estrellas azules jóvenes. Desde la antigüedad fueron
observadas, el calendario maya Tzolkin está basado
en el ciclo anual de Las Pléyades.
En la constelación de La Quilla está una de
las estrellas más masivas conocidas en la Vía
Láctea: Eta Carina. Se trata de una estrella binaria,
que tiene entre 100 y 150 masas solares, con una
edad aproximada de 3 millones de años y una
luminosidad de 4 millones de veces más que el Sol.
Eta Carinae es una estrella variable
luminosa azul que es inestable y propensa a
violentas erupciones de materia formando dos
lóbulos y está rodeada por la nebulosa del
Homúnculo. Como la estrella está evolucionada
podría explotar relativamente pronto como una
supernova o hipernova.
Estamos a 7,500 años-luz de casa y vamos
cantando, como dice el poeta.
Hacia adelante, una de las estrellas más
brillantes de la Vía Láctea es V838 Monocerotis, en
la constelación del mismo nombre, que está a 20 mil
años-luz de nosotros. En 2002, exhibió una
explosión muy importante que produce un eco de
luz que puede registrase.
Mientras seguimos nuestro camino vamos a
mirar lo que hay en el medio interestelar.
Estrella Eta Carinae. Fuente: NASA, HST,
WFPC2, J. Hester (ASU)
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Estrellas Cantaura A y Centauro B. FOTO: Marco Lorenzi en kencrosswell.com
Estrella V838 Monocerotis. Fuente: HST
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5- Nebulosas
Las nebulosas son regiones del medio interestelar
formadas por gases, principalmente, hidrógeno y
helio, y polvo. Son regiones donde nacen las
estrellas, o bien, remanentes de supernovas.
Cuando las estrellas son de baja masa o
intermedia, terminan su vida convirtiéndose en
Gigantes Rojas y, luego, en Enanas Blancas,
expulsan sus capas externas y forman un objeto
gaseoso llamado nebulosa planetaria.
Algunas de las nebulosas que miramos en
derredor en esta caravana son las siguientes:
En la constelación de Monoceros
(Unicornio) está la nebulosa de emisión La Roseta a
4,700 años-luz. La nebulosa de absorción Cabeza de
Caballo está situada a 1,500 años luz en la
constelación de Orión. La nebulosa del Aguila es un
cúmulo abierto, asociado con una nebulosa de
emisión difusa, y es una región de formación
estelar, a 7,000 años-luz, en la constelación del
Serpentario.
A la distancia de 6,000 años-luz se
encuentra la nebulosa Trífida, caracterizada porque
está formada de tres lóbulos separados por oscuras
líneas de polvo. Es una nebulosa de emisión y
reflexión ubicada en la constelación de Sagitario.
Su apariencia es cuadrada pero es un
cilindro hueco, como un anillo, es una nebulosa
bipolar con un alto grado de simetría. Se le conoce
como la nebulosa de la Retina, está a 5,000 años-luz
en la constelación de Lupus.
Otra nebulosa parecida es la nebulosa
bipolar del Cuadrado Rojo que en el cielo aparece
como una caja roja con un núcleo blanco brillante
que estaría a punto de explotar como supernova. La
nebulosa rodea a la estrella MWC 922 que se
encuentra a 5,000 años-luz en la constelación del
Serpentario.
A 2,000 años-luz, en la constelación de
Vela, está la nebulosa Anillo del Sur. Uno de los
ejemplos más cercanos y espectaculares es la
nebulosa Hélice u Ojo de Dios, ubicada a 700 añosluz de la Tierra en la constelación de Acuario.
Una nebulosa esférica es Abell 39, en la
constelación de Hércules, a 7,000 años-luz de la
Tierra. Tiene una atmósfera tipo solar, es una de las
mayores esferas de la Galaxia y su estrella central es
una enana blanca.
La nebulosa Ojo de Gato tiene una
estructura compleja y está a 3,000 años-luz en la
constelación del Dragón. Cada anillo es una burbuja
esférica proyectada contra el cielo. La estrella
eyectó sus capas en pulsaciones que crearon
cáscaras de polvo.
A 1,000 años-luz, en la constelación de
Casiopea, se encuentra la nebulosa de la Burbuja
que aparece como una esfera azul de gas
incandescente. Esta esfera de gas y polvo creada por
fuertes vientos a partir de una estrella masiva,
brillante y caliente tipo Wolf-Rayet.
En la constelación del Cisne a 1,400 añosluz de nosotros está la nebulosa del Velo, resultado
de la explosión de una supernova.
Una de las nebuolsas más brillantes de la
Vía Láctea, que pueden ver vistas a simple vista, es
la de Orión, situada al sur del cinturón del Cazador.
La nebulosa está relativamente cercana, a 1,500
años-luz, y es una gigantesca nube donde se están
formando estrellas.
En la galaxia vecina, la Gran Nube de
Magallanes se mira la nebulosa de la Tarántula,
objeto muy luminoso conocido como 30 Dorado, a
170 mil años de luz, y es la región de formación
estelar más activa en las galaxias del Grupo Local.
En el centro de esta nebulosa está el cúmulo estelar
compacto R136A que la hace visible.
Nebulosa M20 Trífida, en wikipedia.org
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M1, Nebulosa del Cangrejo. Fuente: NASA/HST
IC 423, Nebulosa Cabeza de Caballo. Fuente: NASA/NOAO
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6- Vía Láctea
Siguiendo nuestro camino vamos a apreciar a
nuestra Galaxia compuesta de polvo, gas y estrellas.
Los antiguos griegos, en una noche estrellada,
habían visto una banda como si fuera un camino de
leche, de allí el nombre de Vía Láctea.
La Galaxia tiene una estructura espiral
barrada con dos brazos principales, el del Escudo
Centauro y el de Perseo; además, tiene tres brazos
menores y, en el Externo hay un pequeño
desprendimiento llamado Espolón de Orión donde
se encuentra el sistema solar. La Vía Láctea,
entonces, es una proyección sobre la esfera celeste
de uno de sus brazos espirales.
La Galaxia rota a 960 mil k/h, tiene una
edad de 13 mil millones de años, un diámetro de
100 mil años-luz, la distancia del Sol al centro de la
Galaxia es de 27,700 años-luz, su masa es de 1
millón de masas solares y hay más de 200 mil
millones de estrellas.
En este sistema la mayoría de las estrellas
visibles están sobre un gigantesco disco delgado. El
sistema solar está casi en la mitad de este disco, esto
es, el Sol no es el centro de la Galaxia como alguna
vez se creyó, su ubicación está sobre el brazo de
Orión en la dirección de Tauro. El Sol da un giro
alrededor de la Galaxia en 225 millones de años
moviéndose a 270 km/s.
La forma y el tamaño de nuestra Galaxia
fueron descubiertas en 1918 por Harlow Shapley,
utilizando el método de contar estrellas. La Galaxia
tiene tres componentes principales: un disco
delgado de estrellas jóvenes de la Población I, gas y
polvo, un bulbo central y un halo de estrellas viejas
o de la Población II, distribuidas en una forma
esférica y fuera del plano central, conocida como
cúmulos globulares.
Por medios ópticos no es posible ver al
centro galáctico pero sí por medio de las técnicas de
radio, infrarojo, rayos X y rayos gamma. El núcleo
de la Galaxia es una región donde están ocurriendo
eventos muy energéticos y donde existen
interesantes objetos estelares como la estrella
masiva Pistola y el Quintuplete. El centro tiene una
forma esferoidal achatada y gira como un sólido
rígido. Allí existe una radiofuente, Sagitario A, que
podría indicar la presencia de un agujero negro de 4
millones de masas solares.
7- Galaxias
La Vía Láctea tiene decenas de galaxias satélites,
entre otras, las Nubes de Magallanes. Junto con
éstas, la galaxias de Andrómeda (M31) y del
Triángulo (M33), las galaxias M32 y M110
(satélites de Andrómeda), galaxias y nebulosas más
pequeñas y otros sistemas menores, forman un
grupo vinculado por la gravedad llamado Grupo
Local. A partir de los datos del Telescopio Espacial
Spitzer podría haber 75 galaxias vecinas.
Andrómeda y la Vía Láctea se acercan a
una velocidad de 500 mil km/h y podrían colisionar
dentro de 3 a 5 mil millones de años. Andrómeda se
encuentra a una distancia de 2 millones 700 mil
años-luz. Otras galaxias menores llegan hasta 5
millones 200 mil años-luz.
De las más cercanas, pertenecientes a la Vía
Láctea, la Gran Nube de Magallanes está a 165 mil
años-luz y la Pequeña Nube de Magallanes a 195
mil años-luz, la primera en la constelación del
Dorado y, la segunda, en la constelación del Tucán.
La galaxia de Barnard está a 1.5 millones de
años-luz en la dirección de la constelación de
Sagitario. A 2.9 millones de año-luz se encuentra la
galaxia del Triángulo. A 7 millones de años-luz se
encuentra una de las galaxias espirales del grupo del
Escultor.
A 13 millones de años-luz está la galaxia
elíptica del Centauro que contiene estrellas jóvenes
azules y fuentes de radio, con un cinturón de polvo
en su alrededor. Tal vez, esta galaxia es el resultado
de una colisión. La galaxia es activa y podría
contener a un agujero negro central. Algo similar
sería con la galaxia del Toroide.
A 28 millones de años-luz, la galaxia espiral
del Sombrero es una de las más grandes en la
constelación de Virgo. Ya estamos muy lejos y
seguimos cantando; la forma de esta galaxia nos
recuerda a nuestra tierra y a nuestra música.
A 31 millones de años-luz está la galaxia
espiral del Remolino, una de las más brillantes, en
la constelación del Perro Cazador.
Las galaxias también se agrupan formando
cúmulos y aún estructuras mayores como los
supercúmulos. Tres son: el cúmulo de Virgo, el de
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Coma y el de Hércules. El primero está a 59 añosluz con 1,300 galaxias, el segundo, a 321 años-luz y
contiene 1,000 galaxias y, el tercero, tiene 100
galaxias a 500 millones de años-luz.
Formando parte de un grupo de galaxias
situadas a 500 millones de años-luz se encuentra la
galaxia Rueda de Carro, formada por un anillo de
estrellas masivas azules, relativamente jóvenes y
muy brillantes, que se formó cuando una galaxia
enana cruzó el centro de otra espiral más grande.
A 650 millones de años-luz está la galaxia
del Colibrí, resultado de una triple colisión, formada
por dos galaxias espirales y una irregular que da la
apariencia de un inmenso colibrí cósmico.
Más adelante, Abel 1689 es un supercúmulo
de galaxias localizado a 2 mil 300 millones de añosluz. Visto en luz visible, el supercúmulo muestra
arcos debidos al efecto de las lentes gravitacionales.
A 2 mil 600 millones de años-luz se sitúa el
supercúmulo Abell 901/902, con 60 mil galaxias
distantes, el cual muestra pruebas indirectas de
materia oscura.
En los confines del universo encontramos
objetos muy luminosos. Son los cuasares,
extremadamente lejanos, de estructura desconocida,
se cree que son núcleos activos de galaxias y
fuentes emisoras de radio. A 3 mil millones de
años-luz de distancia se encuentra el cuasar 3C 273,
una intensa fuente de luz que tendría en su centro a
un agujero negro.
A 7 mil millones de años-luz, el Telescopio
Espacial Hubble (HST) ha detectado un cuasar
quíntuple producido por lentes gravitacionales en un
cúmulo lejano de galaxias.
A 10 mil millones de años-luz, en la
constelación de Pegaso, está la Cruz de Einstein, un
cuasar en forma de cruz cuya imagen es producida
por el efecto de lentes gravitacionales. En este
efecto, el emisor o fuente es generalmente un
cuasar, la lente formada una o varias galaxias o un
agujero negro. Debido a la deflexión gravitatoria la
luz sigue varias direcciones produciendo
“imágenes” amplificadas de la fuente.
El Telescopio Espacial Hubble ha
observado varios Anillos de Einstein de lentes
gravitacionales. La galaxia central es la lente que
distorsiona a la luz emitida por las fuentes que se
encuentran en el fondo formando un arco. Un objeto
masivo como una galaxia curva el espacio-tiempo,
distorsiona a la luz y crea una lente.
Estamos ya en los límites observacionales
del universo.
M104, Galaxia del Sombrero. Fuente: HST
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8- El Universo observable
El Campo Profundo de Hubble es una imagen del
universo de una región pequeña en la constelación
de la Osa Mayor realizada en 1995 con base en las
observaciones del Telescopio Espacial Hubble. La
mayoría de los 3 mil objetos son galaxias en varias
etapas de evolución muchas de ellas jóvenes. En
1998, se incluyó al Campo Profundo Sur del
Hubble. La similitud entre ambas regiones indicaría
que a gran escala el universo es uniforme. En 2004,
se obtuvo una imagen conocida como el Campo
Ultraprofundo de Hubble que es la más sensible
tomada en longitudes de onda visibles.
El Gran Atractor es una entidad distante que
parece tirar hacia él a decenas de miles de galaxias,
incluyendo a la Vía Láctea, a una velocidad de 22
millones de km/h. Un extremo de la “pared” estaría
en la dirección de la estrella Mu Vellorum, el otro,
en la vecindad de Al Dhanab en la constelación de
Grus. En el medio se mezcla con el cúmulo de
Norma (ACO 3627) en la constelación del
Triángulo; este cúmulo marca el centro de masa del
Gran Atractor.
Hace 20 años, John Huchra, Margaret
Geller y colaboradores anunciaron que las galaxias
se aglomeran en “paredes” y “huecos” en el
universo.
La Gran Pared, descubierta en 1989, es la
segunda estructura conocida más grande, está a 250
millones de años luz de la casa y contiene unos 12
mil millones de galaxias. Mirando a 1,057 galaxias
o 2,500 de éstas da la impresión de ver a una figura
humana que parece estar bailando y levanta los
brazos como diciendo “hasta aquí se puede mirar …
por el momento”. Esa “figura” en la “pared” se
parece a un “mexicano”, el “charro mexicano” le
dicen coloquialmente.
Pero detrás de esta pared, usando los datos
del Sloan Sky Digital Survey (SSDS) de más de 11
mil galaxias, en 2005 fue identificada por Richard
Gott, Mario Juric y colaboradores, a 1 mil millones
de años-luz, la mayor estructura conocida: la Gran
Muralla Sloan, y se piensa que las estructuras se
forman siguiendo hilos de materia oscura en forma
de redes.
¡Caray! “¡Que lejos estoy del suelo donde
he nacido!” Pero no, que no entre la nostalgia.
Mejor vamos a hacer un alto para un momento de
reflexión junto a este camarada que nos hemos
encontrado en la “Gran Pared” a 250 millones de
años-luz de nuestro pueblo. Hemos venido desde
muy lejos y es pertinente ondear nuestra bandera
con una proclama ¡como debe de ser!
“Nosotros, ciudadanos del mundo en
resistencia independiente proclamamos que el cielo
es de todos, que es real, es hermoso, es de ahora y
es de lucha. No basta interpretar al mundo es
necesario transformarlo. La humanidad tiene fe en
el futuro y vencerá porque nuestro camino tiene
corazón”. A la manera de Cervantes, “firmamos esta
cédula los integrantes de la caravana del kosmos, en
cualquier día o noche, y desde los confines del
universo observable. Testigos: nuestro corazón,
nuestra memoria y nuestro entendimiento”.
Ahora vamos a regresar, antes de que se
haga tarde, no sin antes registrar que el mundo es
más grande de lo que pensamos y nuestras
preocupaciones pueblerinas palidecen ante su
grandiosidad.
Estamos mirando hacia atrás, no
alcanzamos a ver todavía más lejos pero el universo
está en expansión, más aún, en aceleración. La
expansión puede ser observada ya que las galaxias
distantes se alejan cada vez a mayor velocidad. Pero
la aceleración no puede ser observada y
teóricamente se atribuye a la llamada energía
oscura, cuya naturaleza se desconoce.
Cuasar La Cruz de Einstein. Fuente: VLT
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9- Evolución estelar
Cada vez vemos más del universo pero no todo sino
una pequeña parte. De hecho, la mayor parte del
universo no se ve. El universo visible es menos del
1 por ciento. A los 380 millones de años del
comienzo de la expansión empezó a brillar con la
formación de las Primeras Estrellas.
Estas estrellas son estudiadas en el mundo,
entre otros, por David Bahena, mexicano.
Compuesta de hidrógeno y helio primordiales,
fueron muy masivas, luminosas, calientes y
compactas, y autoprodujeron los primeros
elementos de carbono, oxígeno y nitrógeno.
Después explotaron como supernovas e hipernovas
enriqueciendo químicamente al universo,
reoinizándolo y dando lugar a la formación de
estrellas de la siguientes generaciones que hicieron
posible al universo como lo vemos hoy.
Como estas estrellas se formaron durante el
colapso de halos de materia oscura, recientemente
se ha propuesto que las Primeras Estrellas podrían
haber sido estrellas de materia oscura, cuya energía
antes de las reacciones nucleares de fusión podría
haber sido suministrada por la aniquilación de la
materia ordinaria y la oscura.
Actualmente, se considera que las estrellas
se forman en grandes Grandes Nubes Moleculares
que son extensas regiones en el interior de una
galaxia con una densidad de materia
suficientemente alta, y una temperatura
suficientemente baja, para que exista hidrógeno
molecular. La formación de estrellas ocurre cuando
la nube sufre inestabilidades gravitacionales,
entonces, se producen procesos de colapso y
fragmentación que llevan a formar una o muchas
protoestrellas.
Se trata de las estructuras galácticas
conocidas de mayor tamaño. En la Galaxia existen
varias de éstas, como en Tauro y en Orión que son
regiones de estrellas azules jóvenes.
En la constelación del Serpentario, a 7 mil
años-luz está la nebulosa del Aguila, región donde
se forman estrellas. En la nebulosa hay pilares
gigantes que miden varios años-luz de longitud y
son tan densos que el gas interior se contrae para
formar estrellas. El brillo tan intenso de las estrellas
jóvenes hace que se evapore la materia de baja
densidad.
Los objetos Herbig-Haro son nebulosas
asociadas con estrellas de reciente formación en
interacción con el medio interestelar. Estos objetos
son muy variables, evolucionan muy rápido y
fueron co-descubiertos por el astrónomo mexicano
Guillermo Haro.
Cuando una estrella es formada empieza a
brillar y se vuelve luminosa. La mayor parte de su
vida permanecen en una banda llamada Secuencia
Principal “quemando” hidrógeno. Dependiendo de
su masa inicial y composición química luego
“quemarán” helio, carbono y oxígeno pudiendo
“quemar” explosivamente a otros elementos
pesados. Las estrellas de baja masa evolucionan
convirtiéndose al final en Gigantes Rojas, formando
una Nebulosa Planetaria, que luego se enfrían y se
vuelven enanas blancas. Otras de mayor masa
terminan su vida en un evento muy violento,
explotando como supernovas, que dejan remanentes
con una estrella de neutrones central o pulsar.
Durante su evolución las estrellas producen
nuevos elementos en el proceso llamado
nucleosíntesis estelar. Cuando ésta es explosiva, en
los eventos de supernova, se producen los
elementos más pesados, así como una gran cantidad
de radiaciones.
La explosión de una supernova es un evento
muy energético y espectacular que ocurre
principalmente al final de la evolución de las
estrellas masivas y muy masivas. Estos eventos han
ocurrido desde que se formaron las primeras
estrellas y durante la evolución galáctica.
En 1006 explotó una supernova a 7,200
años-luz de la Tierra. Fue un evento muy brillante
en la constelación de Lupus. El remanente,
resultado de la explosión, fue identificado en 1965
sin encontrar asociada ninguna estrella de
neutrones. Otros remanentes de supernova son la
nebulosa del Cangrejo debida a la explosión en la
constelación de Tauro, a 6,300 años-luz, que ocurrió
en 1054 y su luz fue observada durante el día. Esta
nebulosa posee un pulsar central. También están los
remanentes de la supernova de Tycho Brahe de
1572, a 11 mil años-luz, en la constelación de
Casiopea, y de la supernova de Kepler de 1604, a 20
mil años-luz, en la constelación del Serpentario.
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Recientemente ocurrió una brillante
explosión debida a la supernova 1987A en la
constelación de El Dorado, cerca de la nebulosa de
la Tarántula, en la Gran Nube de Magallanes, a una
distancia de 168 mil años-luz. Se considera que la
estrella precursora de esta supernova fue una
supergigante azul. En el remanente que dejó la
explosión no se ha identifica a ninguna estrella de
neutrones pero si una emisión de neutrinos, y se han
registrado los ecos de luz simulando las ondas de
choque producidas por la explosión.
Cuando las estrellas son muy masivas
pueden concluir su vida colapsando directamente en
agujeros negros, que son regiones del espaciotiempo provocados por una gran concentración de
masa. El intenso campo gravitacional impide
escapar a toda partícula material incluyendo a la luz.
La curvatura del espacio-tiempo produce una
singularidad envuelta por una superficie cerrada
llamada “horizonte de eventos” que se para al
agujero negro del resto del universo.
Se cree que los agujeros negros ocurren en
el los núcleos activos de galaxias y pueden ser
supermasivos o de masas estelares. En las cercanías
de un agujero negro se forma un disco de acreción y
se observan chorros (jets) de plasma eyectados por
los campos magnéticos ubicados en el borde del
agujero negro. En 2004 se reportó de una fuente de
radio, el blazar Q0906+6930, con un agujero negro
de diez mil masas solares en el centro de una
galaxia distante, a 12,500 millones de años-luz.
Cuando los jets son observados se trata de un
blazar. Los objetos que emiten jets, que se
extienden a grandes distancias, se conocen como
Núcleos Activos de Galaxias. Es el caso de la
radiogalaxia M87, ubicada en el cúmulo de Virgo,
que emite radiación de sincrotrón que se extiende a
una distancia de 5 mil años-luz.
Ahora bien, volviendo a las estrellas de baja
masa o intermedia, es decir, menores de 9 masas
solares, éstas no explotan sino que, al final de su
vida, se convierten en Gigantes Rojas. Durante la
etapa de Secuencia Principal, la estrella quema
hidrógeno en las capas superficiales aumentando el
volumen de la estrella, enfriando su superficie y
volviéndola de un color rojizo. Es la fase de
subgigante. Luego, la atmósfera alcanza una
temperatura crítica y la estrella alcanza una gran
luminosidad y aumenta su radio hasta 100 millones
de km. Entonces se convierte en Gigante Roja.
Cuando la estrella agota su combustible
nuclear no es capaz de “quemar” su carbono y
oxígeno, entonces, se comprime debido a la fuerza
gravitacional produciendo una nebulosa planetaria y
formando como remanente a una estrella conocida
como Enana Blanca. Estas son muy brillantes
debido a su alta temperatura pero después se enfrían
convirtiéndose en Enanas Negras.
M42, Nebulosa de Orión. Fuente: NASA
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10- Llegada a casa
De regreso a casa se siente una radiación que
proviene de todas direcciones. Es la radiación de
fondo de microondas que viene desde el comienzo
de la expansión del universo. Al principio era muy
caliente, actualmente se ha medido con mucha
precisión por los satélites especializados, como el
COBE y el WMAP, y tiene una temperatura de 2.7
grados Kelvin. Un grado Kelvin equivale a menos
273 grados centígrados, de manera que, el universo
se está enfriando.
El proyecto WMAP lanzó en 2001 una
sonda a 1.5 millones de kilómetros de la Tierra y ha
estado produciendo muchos datos que permiten
estimar la edad del universo en 13,600 millones de
años, así como, la curvatura del espacio
estimándose que es casi plano a gran escala
consistente con un modelo inflacionario de
universo. También se ha determinado la cantidad de
materia oscura y energía oscura resultando que la
mayor parte del universo no se ve. Asimismo, se ha
identificado la época de la formación de las
Primeras Estrellas.
Acercándonos a la casa encontramos a
Venus, el otro planeta vecino, el cual tiene un
núcleo de níquel rodeado de un manto rocoso denso
y una corteza de rocas ligeras, así como, una
atmósfera delgada. Tiene una masa menor a la
Tierra, está a una distancia del Sol de 0.72 unidades
astronómicas, tiene una temperatura de 482 grados
centígrados y un movimiento de rotación
retrógrado.
Venus, la luz del alba, fue observado y
estudiado por los mayas, quienes calcularon su
movimiento, predijeron y probablemente vieron el
tránsito del planeta al pasar delante del Sol cuando
los tres cuerpos están alineados. En la época
contemporánea, este fenómeno ocurrió en 2004 y
volverá a ocurrir en 2012 como preludio al paso de
las Pléyades por el cenit, el 22 de diciembre de ese
año, marcando el inicio de la Era del Sexto Sol.
Un extraordinario mito dice que Kukulcán
desciende desde Venus y regresa a la Tierra para
humanizarse, después se oculta en los bajos fondos
para volver a aparecer como la “estrella” de la
mañana. Este fenómeno se puede observar en los
equinoccios de primavera y otoño, el 21 de marzo y
el 22 de septiembre, al atardecer. Sobre la alfarda
norte de la pirámide de Chichén Itzá la luz solar
proyecta un movimiento serpentario consistente en
siete triángulos de luz invertidos como resultado de
la sombra que proyectan las nueve plataformas de la
pirámide al ponerse el Sol.
Astrónomos mexicanos son sucesores de los
mayas, tales como, Guido Munch (Chiapas),
Arcadio Poveda, Luís Felipe Rodríguez y Margarita
Rosado, de Yucatán.
Ya volvemos a mirar al planeta azul, el
único hogar que conocemos. La Tierra se formó
hace 4,500 millones de años, al mismo tiempo que
el sistema solar, tiene una masa 1 millón de veces
menor que el Sol y una forma llamada “geoide”. El
71% de la Tierra está cubierto por agua y es el único
planeta del sistema que presenta una tectónica de
placas activa. En la Tierra hay cielos azules,
bosques, mares, agua, huracanes y muchos recursos,
como el petróleo, que duró millones de años en
formarse y, la mitad, ha sido “quemado” y dilapido
en tan solo los recientes cien años.
En la Tierra se oye el murmullo de un
suspiro, es el único lugar que conocemos donde la
materia se ha hecho viva y conciente. Es, también,
el lugar donde la irracionalidad capitalista ha
destruido la capa de ozono alterando artificialmente
al clima, donde se fabrican potentes armas de
exterminio humano y se promueven guerras de
agresión con todos sus horrores.
Hemos llegado a ésta nuestra realidad. Ya
estamos otra vez en tierras mexiquense, la tierra de
Sor Juana, lugar de un pasado grandioso, de muy
bonitas tradiciones, donde también se destruyen
monumentos arqueológicos y se promueven shows
mediáticos. Ya estamos de vuelta a casa después de
echarle una mirada al cielo. El suceso ha sido
extraordinario. Gracias a todos (as) por haber
viajado en esta caravana.
Conocer al cosmos es esencial para la vida.
Cuando el hombre miró al cielo por primera vez
alzó la vista, se puso de pie y clausuró para siempre
su animalidad volviéndose humano. Lo primero que
hizo fue enamorarse de Dulcinea, la más bella de
todas las estrellas y, desde entonces, decidió luchar
por la libertad.
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Referencias
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Clayton D.D. 1983, Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis, University of Chicago Press.
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Información general, en www.wikipedia.org
Klapp J., Bahena D., Corona-Galindo M.G., Dehnen H. 2005, en Gravitation and Cosmology: 2nd Mexican
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Shu F. 1982, Physical Universe: An Introduction to Astronomy, University Science Books.
* doctor en física teórica, astronomía y astrofísica.
El Campo Profundo de Hubble. Fuente: HST
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CENTRO TOLUQUEÑO DE ESCRITORES
FEDERACION SINDICAL MUNDIAL
FRENTE DE TRABAJADORES DE LA ENERGIA
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DE LOS TRABAJADORES
COOPERATIVA CINEMATOGRAFICA LAGARTIJA NEGRA
PERIODICO LA CALLE DE LA SOCIEDAD
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