Tomás Mazón

¿Dónde estamos?

 

Antes de nada quizás sea lo mejor dar una visión global de cómo entendemos nuestra ubicación en el Cosmos. Son unos cuantos conceptos muy básicos de partida, pero importantes para hacernos una composición de lugar, y creo que no está de más hacer un breve recordatorio de ellos.

 

El Sistema Solar

Vivimos en el tercer planeta en orden de cercanía a la estrella que llamamos Sol. Nos gana en cercanía Mercurio, un planeta de aspecto muy similar a nuestra Luna y no mucho más grande que ella, con unas temperaturas que van del calor extremo en su cara soleada al frío más brutal en su cara nocturna, y Venus, un sitio de lo más inhóspito ya que su atmósfera rica en CO2 lo recalienta por efecto invernadero, se producen vientos nunca vistos aquí, y la lluvia no es de agua, sino de ácido sulfúrico. No hemos hecho más que empezar y estamos hablando ya de lugares muy extraños. Ambos planetas los podemos ver como si fueran estrellas brillantes, sobre todo Venus, al anochecer o bien al amanecer, dependiendo de la época del año. Y si los miramos con un telescopillo cualquiera, veremos que presentan fases, como la Luna, determinadas por su posición y la de la Tierra respecto al Sol.

La Luna es nuestro satélite natural, una especie de piedra gigante, inerte y sin atmósfera que nos acompaña a unos 380.000 km de altura. Se da la coincidencia de que parece tener el mismo tamaño aparente que el Sol cuando la vemos desde La Tierra, lo cual a buen seguro ha despistado mucho a la humanidad. El Sol sin embargo es tan grande en comparación que si lo pusiéramos en el lugar de la Luna, alcanzaría y sobrepasaría con creces la distancia a la Tierra, que quedaría dentro de él. La propia Tierra tiene un tamaño muy modesto si la comparamos con nuestra estrella madre: en volumen, dentro del Sol cabrían 1.300 billones de planetitas Tierra.

 

Para hacernos una idea más visual de los tamaños relativos, imaginemos que la Luna tuviera el diámetro de un céntimo de euro. A esta escala, la Tierra se podría comparar al tamaño de una pelota de tenis, y el Sol sería una gigantesca esfera de unos 7 m de diámetro.En cuanto a las distancias, el Sol se encuentra a unos 150 millones de km de la Tierra. Si mantenemos la escala anterior y suponemos que el Sol tiene 7,5 m de diámetro, la Tierra sería una pelota de tenis girando a unos 750 m, como 7 veces la longitud de un campo de fútbol, o de 32 pistas de tenis.

 

Como podemos ir adivinando, el espacio se asemeja mucho a un inmenso vacío. Ya más alejados del Sol que la Tierra encontramos otros 5 planetas: Marte, el que en más cosas se parece al nuestro, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

 

Estos cuatro últimos son mucho mayores que los demás, destacando especialmente Júpiter. Son sin embargo mundos que nada tienen que ver con el nuestro: para empezar no hay suelo... solo atmósfera cada vez más y más densa y caliente conforme nos adentramos, pero sin suelo. En cambio, son planetas que cuentan con decenas de satélites a su alrededor, una flota de pequeños y variados mundos en los que podemos encontrar desde océanos bajo gruesas capas de hielo, hasta volcanes o huellas de antiguos impactos cataclísmicos. Otra de sus características es que tienen anillos a su alrededor. Anillos formados por pequeños bloques de hielo. Los más conocidos son los de Saturno, cuyo complejo sistema de anillos es digno de que todos lo podamos ver al menos alguna vez al telescopio.

 

Más allá de Neptuno seguimos aún descubriendo cada vez más acompañantes del Sol. Cuerpos lejanos de tamaño menor que nuestra Luna, con formas incluso irregulares. Son los que se han venido a llamar "planetas enanos". El más conocido es Plutón. Son mundos fríos, rocosos, y de los que aún conocemos relativamente poco.

Pero además de planetas, hay en el sistema solar otros astros: los asteroides y los cometas. Son cuerpos pequeños (del tamaño de la Península Iberica al de un pedrusco) con órbitas que pueden ser muy alejadas del círculo o incluso hiperbólicas. Los cometas se equiparan a "grandes bolas de nieve sucia" en palabras de Carl Sagan, y cuando se acercan lo suficiente al Sol parte de su material se sublima pudiendo generar larguísimas colas a su paso. A veces la Tierra atraviesa algún rastro de pequeñas partículas que una vez soltara algún cometa, pudiendo entonces nosotros observar una lluvia de estrellas fugaces al entrar en nuestra atmósfera a gran velocidad.El planeta más alejado del Sol, Neptuno, se encuentra a unos 4.500 millones de km de distancia, 210 veces la longitud de un campo de fútbol a la escala que estamos comentando. Como vemos, el km es una unidad de medida poco útil en Astronomía. ¡Y todavía no hemos salido del Sistema Solar!

Para medir distancias en el Sistema Solar se adopta una unidad de medida más cómoda: la Unidad Astronómica (UA), correspondiente a la distancia del Sol a la Tierra, y equivalente por tanto a unos 150 millones de km. Así, Neptuno dista del Sol unas 30 UA, y el Sol de la Tierra, justo a 1 UA.

Más allá del Sistema Solar

Pero incluso esta medida se nos va a quedar corta enseguida. Si salimos del Sistema Solar, la primera estrella a la que llegaríamos sería el complejo de Alfa Centauri.... que no es una, sino ¡tres estrellas girando entre sí! La más cercana actualmente a nosotros es Próxima Centauri, y en km su lejanía marea: 39,7 billones de km, o 26.500 UA. El salto en la escala de distancias que acabamos de encontrar es verdaderamente enorme. Por ello, para hablar de distancias más allá del Sistema Solar se necesita otra unidad diferente incluso de la Unidad Astronómica que tan grande parecía.

Sabemos que la luz no tiene una velocidad infinita, aunque lo parezca en nuestra vida cotidiana. En el vacío se desplaza a una velocidad que se redondea en 300.000 km cada segundo. En un segundo podría dar 7,5 vueltas al ecuador de la Tierra. Muy rápida, pero ¿cuánto tardará la luz en llegarnos desde Próxima Centauri? Nada menos que unos 4,2 años. Por eso decimos que la estrella Próxima Centauri se encuentra a 4,2 años-luz del Sol, adoptando así el año-luz como patrón de medida de distancias interestelares, que equivale a la distancia recorrida por la luz en un año. Un año-luz mide por tanto una longitud equivalente a 9.460.500.000.000 km.

Esto de la velocidad limitada de la luz tiene una derivación importantísima. En nuestra vida aquí en la Tierra las distancias que manejamos son tan cortas que la luz parece moverse con velocidad infinita, y que las cosas las vemos en el mismo instante en que acontecen. Sin embargo, en cuanto salimos de la Tierra las distancias ya vemos que se convierten en difíciles de concebir, y a la luz le cuesta ya un tiempo medible recorrerlas. Eso implica que cuando vemos un astro lo estamos haciendo con la luz que en ese momento recibamos, que puede llevar viajando años hasta llegar a nosotros, por lo que estaremos recibiendo una imagen en diferido, antigua, tanto más cuanto más lejos se encuentre de nosotros el astro observado.

De modo que mirar al firmamento es siempre como mirar al pasado. De hecho, hay detalles en los que no solemos caer, pero que son curiosos. Por ejemplo, la luz del Sol tarda unos 8 minutos en llegar a la Tierra. De esta forma, cuando estemos viendo salir el Sol por el horizonte, estaremos viendo en realidad una imagen del Sol con 8 minutos de atraso respecto a su posición real. El Sol ya habrá sobrepasado el horizonte cuando aún lo estemos viendo asomar tras él.

Lo que en distancias relativamente cortas no pasa de anecdótico, si pasamos a distancias enormes implica que estaremos viendo imágenes de hace incluso miles de millones de años, como fósiles del Universo en su juventud. Menudo comecocos :)

Pero no corramos. Estábamos en la estrella Próxima Centauri y en esos 4 y pico años luz a los que se encuentra. Resulta que las estrellas que vemos en el firmamento a simple vista son todas estrellas cercanas al Sol. En un momento dado de una noche, podríamos llegar a contar aproximadamente 2.000 estrellas, a distancias del orden de decenas y algunas centenas de años luz. Si utilizamos unos simples prismáticos comprobamos enseguida que esa cantidad crece en gran número, pudiendo llegar a ver muchos miles de estrellas, más débiles y más lejanas.

Estamos rodeados de estrellas por todas partes, pero no de una forma homogénea. Hay en el cielo una franja blanquecina que los romanos llamaron Via Láctea, donde al dirigir nuestros instrumentos ópticos vemos que aumenta la cantidad de estrellas.


La Vía Láctea

Y es que todas las estrellas que podemos ver, incluido nuestro Sol, pertenecen a una misma estructura colosalmente grande. Se trata de nuestra galaxia, llamada Via Láctea recordando el nombre que romano de esa franja lechosa que corresponde al plano central de la galaxia. Todas las estrellas que podemos ver tanto a ojo desnudo como con prismáticos y telescopios no profesionales pertencen a la Via Láctea, estén en la dirección que estén.

Se calcula que nuestra galaxia contiene nada menos que entre 200 mil y 400 mil millones de estrellas. Un número realmente impresionante de estrellas, de las cuales el Sol es una más, ni especialmente joven ni vieja, ni grande ni pequeña. Como hemos comentado ya, las estrellas no están precisamente cercanas entre sí, salvo en sistemas dobles que son por cierto muy frecuentes, o en triples. Entonces es lógico que para albergar tal cantidad de estrellas la Vía Láctea tenga unas dimensiones no menos impresionantes.

En primer lugar, la Vía Láctea tiene una forma de disco eminentemente plano en el que giran unos brazos en espiral. El diametro del disco se estima en unos 100.000 años luz. En su centro el plano se ensancha y adquiere una forma abultada, llamada bulbo. Las estrellas y otros tipos de astros sobre los que trataremos en otro momento giran alrededor del centro de la galaxia, con tendencia a ir acercándose al centro galactico con el transcurso del tiempo. Las estrellas por lo general se crean en zonas ricas en polvo y gases, hidrógeno sobre todo, en los brazos espirales, en regiones llamadas nebulosas. Al principio las estrellas suelen brillar intensamente, con color azul, mientras que con el paso del tiempo su luz va pasando al amarillo y después al rojo. También hablaremos de eso más adelante, y de la forma de la galaxia y de sus movimientos. Hay mucho tema interesante del que hablar.

El Sol, y la Tierra casi pegada a él a la distancia raquítica de 1 UA, se encuentra dentro de uno de los brazos de la espiral, en concreto en el llamado brazo de Orión, a una distancia de unos 55.000 años luz del centro galáctico (un poco más de la mitad del radio de la galaxia) y bastante aproximado al plano medio del disco si consideramos una sección transversal. Tarda unos 250 millones de años en dar una vuelta completa a la Via Láctea, por lo que ha dado ya unas 20 vueltas contando con que la edad estimada del Sol es de unos 5.000 millones de años.

Si pudiéramos salvar la inmensa distancia necesaria para poder ver desde fuera la Vía Láctea, nuestro planeta y nuestro Sol serían imperceptibles, inmersos en un mar de estrellas con forma espiral.

Las galaxias

Pero en el Universo hay miles de millones de galaxias, no sólo la nuestra. Y si las galaxias tienen unas dimensiones tan vastas, las distancias entre ellas lo son aún más. El espacio entre galaxias es lo más aproximado que hay en la naturaleza a los conceptos de vacío, frío y oscuridad.

Si miramos en la dirección correcta en una noche sin luna y desde un lugar libre de contaminación lumínica, en la constelación de Andrómeda podremos llegar a distinguir a simple vista una tenue mancha blanquecina y difusa. Se trata de la Galaxia de Andrómeda o M31, vecina de la Vía Láctea, pero separada nada menos que 2,2 millones de años luz. Otro gran salto en nuestra pretensión de dar escala al Universo.

Resulta que la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda son las dos galaxias mayores de un grupo de unas 30 asociadas gravitacionalmente entre sí llamado Grupo Local. Como vemos, no sólo los planetas se asocian con estrellas, sino éstas entre sí formando sistemas estelares a pequeña escala, formando galaxias a gran escala, e incluso entre galaxias formando grupos y cúmulos de galaxias. La cantidad de galaxias es tal que la sucesión no termina aquí, existiendo también supercúmulos de galaxias. El Grupo Local se aproxima al Cúmulo de Galaxias de Virgo, estando ambos integrados en el Supercúmulo de Virgo... y quién sabe hasta dónde.