lunes, 21 de diciembre de 2009

7 El Jardín Cósmico

Imaginar al universo semejante a un jardín en ningún caso constituye una analogía poética. Si echamos a volar nuestra imaginación podemos desarrollar lo análogo que se presenta cuando damos nuestros primeros pasos para entenderlo. Los botánicos estudiaron en tiempos las plantas únicamente como organismos aislados. Pero a medida que fueron entendiendo mejor la vida de las plantas, comprendieron que cada una de ellas, lejos de existir de modo independiente, depende para su vida de un ecosistema, de todo un entorno.

Aristarco

Lo mismo podemos decir de los planetas, las estrellas, las galaxias y de todas aquellas otras cositas que tanto nos maravillan cada vez que las vamos descubriendo. Aunque los astrónomos los estudian independientemente, hoy, casi no tenemos dudas de que existe una interrelación compleja entre todos los objetos que observamos en el cielo. Por ejemplo, todos los átomos de elementos pesados de cualquier planeta, e incluso de nuestro organismo, han tenido que ser sintetizados en el núcleo caliente de estrellas que explotaron hace muchísimo tiempo. El ritmo de nacimiento de nuevas estrellas en los brazos de una galaxia espiral influye en la dinámica de toda la galaxia, la cual, a su vez, influye en la formación de las estrellas. La vida en el universo, como la vida en un jardín, depende de una compleja relación de las partes con el todo. Para comprender esta relación, nos es menester, sin más, que adentrarnos en el "frondoso jardín cósmico" y poner todas las condiciones de nuestras mentes en estado de alerta para monitorear a lo que contiene.

EL FRONDOSO JARDÍN DEL COSMOS




El cielo está poblado por una variedad de objetos siderales. Junto a decenas de miles de millones de estrellas similares a nuestro Sol, se han descubierto muchas estrellas de clase muy distinta. Entre ellas, está Betelgeuse, la "supergigante roja", que durante las épocas de primavera y verano del hemisferio Sur, en la hermosa constelación de Orión, impacta nuestra visión nocturna y engalana nuestros sureños cielos. Estamos escribiendo de una estrella tan voluminosa que ocuparía toda la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Como Betelgeuse es tan grande y está relativamente tan cerca, es la primera estrella cuyo disco se ha resuelto: podemos, de hecho, verla como un disco circular, y no como un punto de luz, utilizando una técnica de visión óptica denominada interferometría de manchas.

El catastro de nuevos descubrimientos cohabitando en el universo –por su esencia- no deja de ser considerable. Los astrónomos ya llevan un número importante de estrellas prácticamente muertas o al final de su existencia, enanas marrones o café, enanas blancas, estrellas de neutrones y, en forma indirecta, agujeros negros y otros bichillos y cosillas cósmicas. Llegará un momento en que el mismo Sol se convertirá en una gigante roja y posteriormente en una enana blanca, una estrella pequeña que irradiará lentamente sus últimas reservas de energía. Aunque sobre la vida y muerte de las estrellas nos referiremos en extenso en los siguientes capítulos de esta tercera parte, aquí podemos mencionar que las estrellas de masa mayor que el Sol acaban teniendo un destino más dramático que el que sucintamente hemos descrito para las iguales o menores. Algunas estrellas del tipo mayor estallan en forma de "supernova", liberando sólo en un segundo una energía equivalente a toda la que liberará nuestro Sol en toda su existencia de miles de millones de años. La "nueva estrella de la silla de Casiopea de 1572", a la que aludía en sus trabajos el notable astrónomo William Herschel, fue la primera explosión de supernova que se observó en Occidente. El residuo de la explosión es una pequeña estrella de neutrones, formada por materia comprimida hasta alcanzar la densidad del núcleo atómico, es decir, varias toneladas por centímetro cúbico. La materia residual proyectada por estas gigantescas explosiones aporta elementos pesados al gas interestelar. Esta materia acaba formando nuevas estrellas en un gigantesco proceso de reciclaje. Antes de haber presenciado el nacimiento de una nueva estrella gracias a las "gracias" del Telescopio Espacial Hubble; sin embargo, los físicos tanto como astrónomos, astrofísicos y teóricos ya sabían que las estrellas nacen en las nebulosas gaseosas densas como la de Orión, situada en uno de los brazos de nuestra galaxia espiral; o como también podemos apreciar, como veremos en las fotografías de abajo, en la cercana y apreciada galaxia por los sureños, La Gran Nube de Magallanes.



Las fotografías de arriba, corresponden a dos vistas en una región de la Gran Nube de Magallanes ubicada en el Noreste de la nebulosa 30 El Dorado. En ellas se aprecia una gran actividad en cuanto a nacimiento de nuevas estrellas. La foto superior, corresponde a un conjunto de imágenes captadas a luz visible por la cámara planetaria de amplio enfoque empotrada en el Telescopio Espacial Hubble. La foto inferior corresponde a un trabajo compuesto de distintas tomas realizadas con tres filtros infrarrojos de la cámara que conlleva el HST, equipada con el sistema espectrometría NICMOS. El hallazgo e investigación de este espectacular fenómeno cósmico estuvo bajo la responsabilidad del astrofísico argentino R. Borbá del Observatorio de la Universidad de la Plata.

Ahora bien, en el año 1572, el astrónomo danés Tycho Brahe observó una supernova en la constelación de Cassiopeia y, en 1604, el alemán Johannes Kepler observó la última supernova vista en nuestra galaxia. Durante el siglo xx se han estudiado un gran número de supernovas en galaxias lejanas, la gran mayoría de las cuales son de un brillo aparente muy pequeño. En febrero de 1987 se descubrió una supernova en la Gran Nube de Magallanes, cuyo brillo aparente supera a todas las observadas desde 1604.

Tal como ya lo señalamos, en la explosión de una estrella como supernova los elementos químicos pesados que se han formado en el interior de la estrella son arrojados violentamente al espacio, contaminando el espacio interestelar. La próxima generación de estrellas que se forme a partir de esa nube contaminada tendrá trazas de carbono, oxígeno, nitrógeno, etc. Las nubes interestelares contenían inicialmente sólo hidrógeno y helio, los elementos pesados fueron todos fabricados en las estrellas y arrojados al espacio por las supernovas. Después de varias generaciones de estrellas hace 4 mil 600 millones de años, una nube interestelar dio origen al Sol y en el proceso se formó la Tierra; luego surgió la vida; después el hombre. Los átomos de carbono, oxígeno, nitrógeno que forman el organismo de cada ser humano, el calcio de sus huesos lector, el hierro de sus glóbulos rojos, fue fabricado en el interior de una estrella y llegó a la nebulosa solar por medio de una supernova. Todos, absolutamente todos los átomos que componen su cuerpo (y el mío) tienen más de 4 mil 600 millones de años. Los átomos de hidrógeno tienen 18 mil millones de años; los átomos de elementos más pesados tienen una edad menor que 18 mil millones de años, pero mayor que 4.600 millones. Uno tiene como organización la edad que se cuenta desde el nacimiento, pero todos los ladrillos que componen nuestro cuerpo, los átomos de nuestras células, tienen una antigüedad mucho mayor. Estamos hechos de polvo de estrellas, polvo de supernovas para ser más precisos.

Ahora, y continuando la descripción de nuestro jardín cósmico, imaginémonos que salimos del sistema solar, que salimos de la Vía Láctea, y miramos como la mujer de Lot, hacia atrás. ¿Qué contemplaríamos? Simplemente un paraje impresionante. Veríamos primero, dentro de la configuración discoidal de nuestra galaxia, los grandes y bellos brazos espirales, que contienen estrellas nuevas (como nuestro Sol) y cantidades enormes de polvo y gas interestelares. Más lejos, contemplaríamos a los brazos semejantes a unos tentáculos de un pulpo, retorciéndose y abrazando una "protuberancia central", de forma toscamente esférica, compuesta de estrellas más viejas y que alberga en su núcleo la cerca de inconmensurable energía que ya casi estamos seguro que proviene de la presencia ahí, justo en ese lugar, de un simpático y grandote agujero negro. Y, por último, si mirásemos por encima y por debajo del plano del disco, veríamos lo que llamamos el "halo" de la galaxia, inmenso, por lo menos como el disco y de forma más o menos esférica compuesto por unos cien "cúmulos globulares", difusamente distribuidos, de ancianas estrellas, unidas gravitatoriamente entre sí y orbitando la propia galaxia. Pero, eso que observaríamos no lo es todo lo que hay en ese nuestro hábitat galáctico, ya que estaríamos viendo tan sólo una parte de nuestra galaxia correspondiente al espacio que nos es visible. También hay otros elementos invisibles. Radiación infrarroja, rayos X, campos magnéticos y partículas subatómicas y, quizás, cuanto más. Sabemos ya que la galaxia está rodeada de una corona de gas caliente y contamos con más de una evidencia dura como para tener la seria sospecha de que la mayor parte de la masa de una galaxia puede ser materia oscura, o sea, no bariónica o, dicho de otra forma, sin estrellas visibles y gas. En buenas formas, nuestra queridísima galaxia es una entidad dinámica compleja que estamos empezando a comprender.

Ahora bien, si contempláramos nuestra galaxia desde una perspectiva más amplia aún y más alejada, veríamos que está adornada de galaxias satélite más pequeñas -las siete "galaxias enanas" y Leo I y II, otras galaxias pequeñas- que orbitan a su alrededor. Además de estas galaxias enanas, con escasas estrellas y más o menos esféricas morfológicamente, veríamos cerca las sureñas Nubes de Magallanes, la grande y la pequeña, que son pequeñas galaxias de forma irregular. La Gran Nube de Magallanes se está partiendo debido a la marea gravitatoria que resulta de su proximidad con nuestra galaxia. Prueba de ello es la existencia de la "corriente magallánica", una gigantesca corriente de gas que une nuestra galaxia con la gran nube magallánica.

Si abarcásemos un volumen aún mayor, veríamos a nuestra galaxia vecina Andrómeda, otra galaxia espiral similar a la Vía Láctea, orbitada por su propio grupo de galaxias satélites más pequeñas. Hay otras galaxias en nuestro grupo local, todas ellas en los arrabales de un cúmulo discoidal de galaxias: la "Supergalaxia Virgo". El cúmulo de Virgo es sólo uno de los muchos grupos de galaxias de este tipo. Los cúmulos de galaxias tienden a agruparse en lo que se denomina supercúmulos. En el universo visible hay, por lo menos, un centenar de miles de millones de galaxias, un número que escapa a nuestros hábitos de comprensión cotidianos o domésticos.

La naturaleza ha sido generosa con los investigadores y estudiosos del cosmos, especialmente a aquellos que son observadores, les ha proporcionado gran cantidad de estrellas y galaxias distintas en todas las etapas de su existencia para que puedan contemplarlas. Gracias a esa abundancia, los astrónomos han podido captar un sinnúmero de impresiones, las cuales le han permitido a los físicos recomponer la imagen de un universo dinámico, siguiendo la vida de las estrellas y la evolución de la galaxias, aunque en el breve período de una vida humana no puedan detectarse cambios en ellas.

Y si la naturaleza ha sido generosa al ofrecernos tal variedad de estrellas y galaxias, lo ha sido aún más en la asignación de espacio. Hasta los astrónomos se asombran del tamaño del universo cuando se detienen a reflexionar sobre el significado de las distancias que calculan. Pese a su enorme número, las estrellas no están amontonadas, dada la inmensidad del espacio que las rodea. Si redujésemos el Sol al tamaño de un poroto o judía, la estrella más próxima a él, Próxima Centauri, la compañera binaria de Alfa Centauri, quedaría a 140 kilómetros de distancia, y su vecina más próxima, la estrella de Barnard, estaría situada a unos 190 kilómetros. Eso deja mucho espacio por medio. Por el contrario, si toda nuestra galaxia, la Vía Láctea, se redujese al tamaño de un poroto, su vecina más próxima, Andrómeda, estaría a sólo diez centímetros. Es aún bastante espacio, pero las galaxias chocan de cuando en cuando y de vez en vez, sobre todo en los cúmulos densos como el de Coma, donde están más apiñadas.

El jardín cósmico que comprende el universo es mucho mayor de lo que escala humana es imaginable. Los nuevos y exóticos objetos siderales descubiertos últimamente por los astrónomos han sido excelentes agentes promotores para maxificar la necesaria capacidad de asombro de los científicos. Nadie, creo yo, que en el pasado se imaginaba lo extraño que es realmente como se nos presenta el universo con los actuales adelantos tecnológicos y teóricos. La conmoción no ha estado ajena en el "yo" del hombre de ciencia contemporáneo cuando se ha visto impactado y conmovido por el magno escenario que hoy se ha podido visualizar en el limitado muestreo que se capta en el cielo de la maravilla del universo. Como progenies científicos de antecesores de disciplinas asimiles, ello les ha permitido ampliar sus conocimientos hasta los límites del espacio y del tiempo creando, con ello, una nueva visión de la realidad.

Los científicos abordan hoy el universo como un enigma para cuya solución cuentan con pistas dispersas. Pese a su complejidad extrema, muchos creen que algún día lo solucionarán. Ese día quizás esté más cerca de lo que muchos creen.

La primera parte de este libro virtual, como ya lo hemos visto, estudia el territorio explorado por los antiguos astrónomos, que lleva al descubrimiento del universo moderno. Organizo este análisis capítulo a capítulo, estudiando primero las estrellas, pasando luego a las galaxias, los cúmulos y supercúmulos de galaxias y, por último, a la inmensidad del universo como un todo. Cuando los astrónomos utilizan mayores escalas de distancia, indagan también mucho más lejos en el pasado, en una penetración más profunda del universo, más o menos acorde con el desarrollo de instrumentos cada vez más potentes para la exploración astronómico. Destacaré los descubrimientos astronómicos más recientes, pero situándolos en el marco histórico de los grandes avances que se produjeron previamente.

Examinemos ahora más de cerca los objetos que pueblan el jardín cósmico (las estrellas, el gas y las galaxias) para conocerlos como el buen jardinero conoce sus plantas. Fijémonos bien, pues este hermoso jardín está evolucionando y nunca es el mismo.

Fuente: http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-03_01.htm

1 comentario:

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