1. Una pequeña introducción al universo
El universo nació a partir de una singularidad, el Big Bang, hace unos 13 700 millones de años. Se sabe, gracias a la observación de su luz, que ha recorrido una enorme distancia a través del espacio y el tiempo para llegar hasta nosotros. Las observaciones de la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP, Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson) de la NASA revelaron luz de microondas procedente de aquel período temprano, unos 400 000 años después del Big Bang.
Vía Láctea desde el desierto de Atacama © Mavenvision / Alamy Stock Photo
A esta singularidad le siguió un período de oscuridad, hasta que al cabo de unos cientos de millones de años los primeros objetos llenaron de luz el universo. Las primeras estrellas, mucho mayores y brillantes que las que hoy conocemos, con masas mil veces superiores a la del Sol, se agruparon en minigalaxias. El telescopio espacial Hubble ha captado impresionantes imágenes de aquellas galaxias primigenias, tan remotas en el tiempo que se hallan a 10 000 millones de años luz de distancia.
Miles de millones de años después, aquellas minigalaxias se convirtieron en galaxias maduras –algunas espirales, como la Vía Láctea– y se expandieron gracias a la fuerza de la denominada “constante de Hubbleˮ. Hoy, nuestro planeta orbita alrededor de un Sol de mediana edad en un brazo de una galaxia madura con un agujero negro supermasivo en el centro. Nuestro sistema solar orbita a su vez en torno al centro de la Vía Láctea mientras nuestra galaxia se desplaza por el espacio.
2. Introducción a los planetas
Planetas del sistema solar © oorka / Shutterstock
De los 4500 millones de años transcurridos desde la formación del sistema solar, la existencia humana comprende una mínima fracción de tiempo, y los estudios sobre nuestros planetas vecinos del sistema solar abarcan un período aún más corto.
Los antiguos megalitos se orientaron según las trayectorias aparentes del Sol y la Luna en el cielo hace entre 10 000 y 11 000 años, mientras que la civilización sumeria contaba con su propio calendario lunar. En siglos posteriores, diversos astrónomos hicieron descubrimientos asombrosos con una tecnología rudimentaria. Poseían una mente inquieta y, en ciertos casos, como el del erudito indio del s. VI Aryabhata, un increíble dominio de las matemáticas.
La invención del telescopio en el s. XVII permitió a científicos como Galileo observar características planetarias con sus propios ojos. En 1963 Yuri Gagarin se convirtió en el primer ser humano en viajar al espacio; en 1969 Neil Armstrong fue el primero en llegar a la Luna y en pisar la superficie de otro cuerpo celeste. Y tarde o temprano los seres humanos visitarán algún planeta.
3. Los objetos no planetarios del sistema solar: asteroides, planetas enanos y cometas
Meteoroide (fragmento de un cometo o asteroide) © Vadim Sadovski / Shutterstock
En los inicios de nuestro sistema solar, una enorme nube giratoria de polvo y gas rodeaba el joven Sol. De esos restos no solo surgieron los planetas, sino también asteroides, planetas enanos y cometas.
Las partículas de polvo de ese disco colisionaron entre sí y formaron trozos de roca de mayor tamaño. Mediante la acumulación de masa y materia, ese proceso de acreción dio lugar a los ocho planetas de nuestro sistema solar. Entre los miles de millones de objetos que no llegaron a transformarse en planetas, algunos mostraban un comportamiento similar. Otros se agruparon en masas más pequeñas en órbita alrededor del Sol, con trayectorias únicas o siguiendo a objetos más grandes, mientras que otros iniciaron recorridos celestes con una variada gama de trayectorias y comportamientos. Estos planetas enanos, asteroides y cometas conforman el resto de objetos que sabemos que existen en el sistema solar.
Sorprendentemente, muchos de estos misteriosos objetos apenas han sufrido alteraciones en los 4600 millones de años que han transcurrido desde su formación. Su estado relativamente prístino hace que sean valiosos testigos de las condiciones que presentaba el sistema solar primitivo, ya que pueden revelar secretos sobre nuestro origen, documentar los procesos y eventos que condujeron al
nacimiento de nuestro mundo y ofrecer pistas sobre la procedencia del agua y las materias primas que propiciaron la vida en la Tierra.
4. Un vistazo a los planetas extrasolares
Kepler 78b, exoplaneta apodado Planeta Infierno © Science Photo Library / Alamy Stock Photo
Descubrir miles de planetas más allá de nuestro sistema solar es un hito de la exploración humana. Pero la mayor recompensa está por llegar: reunir pruebas de la existencia de un exoplaneta apto para la vida.
Desde la primera confirmación, en 1995, de la existencia de un planeta extrasolar orbitando alrededor de una estrella parecida al Sol, y pese a haber explorado tan solo una pequeñísima parte de nuestra galaxia (la Vía Láctea), se han descubierto varios filones. Al primer exoplaneta le siguieron otros; primero por decenas, después por cientos. Una estimación estadística reciente apunta a que hay al menos un planeta en torno a cada estrella de la galaxia. Esto supone un billón de planetas solo en nuestra galaxia, y muchos podrían tener el tamaño de la Tierra.
Aunque ni siquiera es factible visitar los exoplanetas más próximos, explorar su gran variedad ha resultado muy beneficioso al enriquecer el conocimiento científico y expandir nuestra comprensión de otros mundos, ya tengan múltiples estrellas en sus cielos o vaguen solos por el espacio como planetas interestelares.
Y por último, pero no menos importante: los exoplanetas nos recuerdan que la Tierra es un caso insólito y afortunado. Si bien se han hallado numerosas supertierras y “tierras gemelasˮ, junto con veloces cuerpos análogos a Mercurio y colosales jupíteres calientes, no puede asegurarse que sean capaces de albergar vida. La búsqueda continúa.
5. Los objetos estelares
Cúmulo de estrellas y nebulosa © Zoonar GmbH / Alamy Stock Photo
Más allá de nuestro sistema solar, el universo se vuelve muy interesante. Si tenemos en cuenta que nuestro conocimiento de los objetos del universo es mayor cuanto más cerca están de nuestro hogar, resulta sorprendente lo mucho que hemos aprendido sobre variados objetos y estructuras, y lo diferentes que pueden ser estas distantes fuentes de luz.
Lo que englobamos como “estrellas” comprende toda una gama de ciclos de vida y fases de actividad estelar, desde guarderías estelares donde se forman nuevos objetos hasta supernovas y agujeros negros. Los objetos estelares presentan una gran diversidad de formas y tamaños, o, para ser más precisos, de longitudes de onda y masas. Estos objetos están llenos de sorpresas, desde los descubrimientos más recientes (como los agujeros negros) hasta las estrellas de brillo variable conocidas desde antiguo.
Se incluyen estrellas desde el inicio hasta el final del ciclo de vida estelar, así como una variedad de objetos inusuales que a duras penas encajan en nuestros modelos o que han redefinido nuestras teorías y principios. También engloba los llamados “objetos de cielo profundoˮ: cualquier cosa que no esté propiamente clasificada como estrella; p. ej., nebulosas y cúmulos estelares. Desde los vecindarios celestes más cercanos hasta los confines más lejanos del universo conocido, estas estrellas, nebulosas y cúmulos ofrecen una idea de la increíble diversidad y belleza de los objetos que colman el cielo nocturno.
6. Introducción a las galaxias
Galaxia de Andrómeda (Galaxia Espiral M31) © Robert Eder Astronomy / Shutterstock
Más allá de los sistemas planetarios y los cúmulos estelares, el universo está estructurado en una inmensa cantidad de galaxias de diferentes edades y masas.
La Vía Láctea contiene cientos de miles de millones de estrellas, suficiente gas y polvo para crear miles de millones más y al menos 10 veces más materia oscura que todas las estrellas y el gas juntos, todo unido gracias a la gravedad. Nuestro hogar galáctico, que alberga el sistema solar donde vivimos, nuestros vecinos estelares más próximos y una masa 1,9 billones veces la del Sol, es solo una de los dos billones de galaxias que se estima que existen en el universo observable.
La Vía Láctea tiene forma espiral, como más de dos tercios de las galaxias que se conocen. En su centro se genera una enorme cantidad de energía y, en ocasiones, destellos de gran intensidad. La inmensa gravedad que causa el movimiento de las estrellas, así como la energía emitida, sugiere que el centro de casi todas las galaxias contiene un agujero negro supermasivo. Las hay elípticas y otras –en menor número– con formas irregulares, como anillos o mondadientes. El Hubble Deep Field (HDF, Campo Profundo del Hubble) observó durante 10 días una pequeña región del cielo y halló unas 3000 galaxias de todos los tamaños, formas y colores. Además, las galaxias forman cúmulos y supercúmulos, grupos de entre 50 y 50 000 galaxias unidos por la gravedad.
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