Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

noviembre 15, 2013

Galaxias comunes y extrañas

En menos de un siglo, nuestra visión del universo se ha ampliado hasta abarcar un número enorme de galaxias, cada una con otras tantas estrellas, y algunas de ellas de aspecto o comportamiento desusados.

ARP 148, resultado del choque de dos galaxias, dejando una
galaxia anillo y otra alargada. (Foto D.P. NASA, vía
Wikimedia Commons)
Una galaxia es un sistema formado por estrellas, tanto activas como en formación, los restos de estrellas que han terminado su vida ya sea apagándose o estallando como supernovas, polvo estelar y otros cuerpos, unidos por la gravedad formando un cúmulo o agrupación distinguibles, separados de otros similares.

Hasta hace menos de 100 años, se creía que la Vía Láctea (la “galaxia”, que en griego significa precisamente “láctea”), esa franja de estrellas que podemos ver en la noche, era todo el universo. Tuvieron que llegar los astrónomos Ernst Öpik y Edwin Hubble en 1922 para determinar que las “nebulosas” que se habían observado no eran nubes dentro de nuestra galaxia, sino que eran en realidad otras agrupaciones de estrellas, otras galaxias, que se encontraban a distancias enormes de la nuestra.

El salto en nuestro conocimiento del universo operado en las últimas décadas ha sido sin duda espectacular. Si los astrónomos de la década de 1920 conocían un puñado de nebulosas a las que identificaron como galaxias similares a la nuestra, hoy se calcula que existen al menos 140 mil millones de galaxias, ateniéndonos a las observaciones del telescopio Hubble en las regiones más profundas del espacio. Pero ésa es la cifra más pequeña, la más conservadora.

Algunos astrónomos creen que podría haber un billón (un millón de millones) de galaxias o más en el universo.

Las galaxias tienden a ser agrupaciones más o menos en forma de platos, definidas por las enormes fuerzas gravitacionales de todos sus componentes. Algunas son elipses que pueden ser casi esferas, son las más grandes, probablemente resultado de la colisión de dos o más galaxias, mientras que la mayoría son espirales, con o sin una barra que las atraviesa, con dos o más brazos q ue se extienden a partir de un centro de estrellas más antiguas. Su forma les es dada por el giro que tienen alrededor del centro.

La mayor concentración de masa en el centro de las galaxias es uno de los elementos responsables de que, según cálculos de los astrofísicos, haya un agujero negro supermasivo en el centro mismo de cada galaxia.

Nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, es una espiral barrada, surgida poco después del Big Bang en el que se cree que comenzó nuestro universo. Es, de hecho, una galaxia de tipo bastante común. Sus estrellas más jóvenes, como el Sol, están en los brazos que giran alrededor del centro, tardando entre 225 y 250 millones de años en describir una órbita completa.

Es decir, la última vez que nuestro sol estuvo en la posición que tiene hoy, aún no habían aparecido los mamíferos en la superficie de la Tierra.

Pero además de las galaxias de formas y características comunes, a lo largo de estos años se han descubierto algunas que sólo pueden calificarse de extrañas.

Las galaxias diferentes

Si todas las galaxias tienen en su centro un agujero negro, la galaxia NGC 1277, que está a unos 220 millones de años luz, en la constelación de Perseo, podría definirse más precisamente como un agujero negro que tiene alrededor una galaxia. En la mayoría de los casos, los agujeros negros conforman el 0,1% de la masa de toda la galaxia, mientras que el de la NGC 1277, uno de los más masivos detectados a la fecha, contiene el 14% y su diámetro es más de 11 veces el de la órbita de Neptuno alrededor del Sol. Nuestro sistema solar completo es diminuto comparado con esta enorme singularidad, cuya masa es igual a la de 17 mil millones de soles como el nuestro.

Un caso especial son las galaxias anillo, formadas, suponen los astrofísicos, del choque de dos galaxias, una pasando por el centro de la otra. Por supuesto, debido a las enormes distancias que separan a las estrellas dentro de cada galaxia, no hay un choque físico de estrellas, pero sí de las fuerzas gravitacionales. El resultado son galaxias con un anillo de estrellas azules muy jóvenes en cuyo centro hay un cúmulo de estrellas más antiguas, como es el caso del llamado “Objeto de Hoag”, descubierto en 1950, que tiene ocho mil millones de estrellas, o la galaxia ZW II 28, de color rosado y púrpura y cuyo centro aún no ha sido observado, aunque se espera que exista.

Entre el zoo de galaxias extrañas producto del choque de dos de ellas, destaca la conocida como Mrk 273, una galaxia con dos núcleos activos y una larga cola que le da el aspecto de un espermatozoide. Lo apasionante para los astrónomos no es la forma, solamente, sino el hecho de que los dos agujeros negros supermasivos del centro de las agrupaciones originales eventualmente se unirán formando uno mucho mayor que puede disparar la actividad en el centro de la galaxia.

El descubrimiento de nuevas formas y tipos de galaxias de hecho se acelera conforme se realizan más observaciones en mejores telescopios que usan no sólo luz visible, sino que pueden “ver” en distintas frecuencias del espectro electromagnético, como la infrarroja, los rayos X, las ondas de radio y los rayos gamma.

Así, en 2012 se anunciaba que el telescopio Wise de la NASA había descubierto no sólo 563 millones de objetos, muchos de ellos agujeros negros, sino un grupo peculiar de unas mil galaxias que nos quedan ocultas por polvo estelar y que emiten tanta luz como 100 billones de estrellas como la nuestra. Son galaxias con el doble de temperatura que otras similares y, dado que la masa que se puede calcular que tienen es mayor que la de sus estrellas visibles, podrían albergar agujeros negros de enorme tamaño.

El próximo lanzamiento de telescopios como el James Webb, sucesor tecnológicamente avanzadísimo del Hubble, el explorador ultravioleta de la universidad de Tel Aviv (TAUVEX ) o el telescopio de rayos X chino llamado HXMT seguramente harán que los miembros que hoy parecen más extraños de la familia universal palidezcan ante lo que aún queda por descubrir del universo en su parte visible en distintas longitudes de onda... y todo ello sin contar la parte invisible, más del 95% de la masa del universo, formada por materia oscura y la energía oscura, el objetivo más deseado de la ciencia.

Cómo se nombra a las galaxias

Las galaxias más visibles tienen nombres tradicionales, como Andrómeda, pero también tienen nombre, como las que no podemos ver desde la Tierra, según distintos catálogos. Las letras iniciales del nombre indican el catálogo: NGC (nuevo catálogo general), ESO (observatorio europeo del sur), IR (satélite astronómico infrarrojo), Mrk (Markarian) y UGC (catálogo general de Uppsala). Así, por ejemplo, Andrómeda es NGC 224 en el nuevo catálogo. Todos los nombres están administrados por la Unión Astronómica Internacional.

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