Por Carlos Díez.
Según la Wikipedia, “La Vía Láctea es una galaxia espiral donde se encuentra el sistema solar y a su vez se encuentra la Tierra. Según las observaciones, posee una masa de 1012 masas solares y es una espiral barrada. Su diámetro medio se estima en unos 200 000 años luz, (1,89×1018 kilómetros) o 12 648 millones de unidades astronómicas. En mayo de 2018, un equipo de investigadores del Instituto Astrofísico de Canarias y el National Astronomical Observatories de Pekín (NAOC) publicaron nuevas observaciones que amplían el diámetro hasta 200 000 años luz. Se calcula que contiene entre 200 000 y 400 000 millones de estrellas. La distancia desde el Sol hasta el centro de la galaxia es de alrededor de 25 766 años luz (7900 pc)”.
Se podría leer esta información desprevenidamente y maravillarse del tamaño de nuestra galaxia y de la cantidad de estrellas que contiene… pero si se piensa mejor, surgen preguntas naturales como estas: ¿Cómo sabemos dónde estamos en nuestra galaxia? ¿Cómo sabemos qué forma tiene?
Como dice el artículo en el que Laurence A. Marschall del Departamento de Física del Gettysburg College, responde a la pregunta: How did scientists determine our location within the Milky Way galaxy--in other words, how do we know that our solar system is in the arm of a spiral galaxy, far from the galaxy's center?, "No hay una respuesta corta a esta pregunta, porque los astrónomos han seguido muchas líneas de evidencia para determinar la ubicación del sistema solar en la Vía Láctea”.
Y es que la pregunta parece simple, pero conlleva una dificultad inherente: si no podemos ver nuestra galaxia “desde arriba” y si tampoco nos podemos mover, como harían los descubridores y colonizadores de los territorios en nuestra Tierra, ¿cómo hacemos para conocer su forma? La analogía que propone Marschall es que hacer esto es como “intentar trazar la forma de un bosque mientras se está atado a uno de los árboles”.
Desde la antigüedad, y por eso su nombre, podemos ver que estamos inmersos en un camino de leche, es decir, una banda de luz irregular y brumosa. Incluso pudimos estimar su ancho, unos 15 grados de ancho.
Después, cuando ya pudimos ver con los telescopios más potentes otras galaxias, esta vez sí desde arriba, nos dimos cuenta de que algunas de ellas tenían forma de disco y, con base en observaciones de nuestra propia galaxia, pudimos reconocer esta misma forma en ella: un disco aplanado de estrellas, porque si no tuviera esta forma, su aspecto sería diferente. Por ejemplo, si fuera una esfera de estrellas, veríamos su brillo en todo el cielo, no sólo en una banda estrecha. Y si estuviéramos por encima o por debajo del plano del disco en una cantidad considerable, no veríamos que divide el cielo en dos: el brillo de la Vía Láctea sería más brillante en un lado del cielo que en el otro.
Foto tomada de https://pxhere.com
Listo el asunto de la forma, pero ¿cómo sabemos nuestra posición en ella? Según Marschall, "la posición del Sol en la Vía Láctea puede precisarse aún más midiendo la distancia a todas las estrellas que podemos ver. A finales del siglo XVIII, el astrónomo William Herschel trató de hacerlo, llegando a la conclusión de que la Tierra estaba en el centro de una nube de estrellas con forma de ‘muela’. Pero Herschel no era consciente de la presencia de pequeñas partículas de polvo interestelar, que oscurecen la luz de las estrellas más lejanas de la Vía Láctea. Parecía que estábamos en el centro de la nube porque no podíamos ver más allá en todas las direcciones. Para una persona atada a un árbol en un bosque con niebla, parece que el bosque se extiende por igual en todas las direcciones, esté donde esté. Un gran avance en el traslado de la Tierra desde el centro de la galaxia a un punto situado a unos 3/5 de distancia del borde se produjo en las primeras décadas de este siglo, cuando Harlow Shapley midió la distancia a los grandes cúmulos de estrellas llamados cúmulos globulares. Descubrió que estaban distribuidos en una esfera de unos 100.000 años luz de diámetro, centrada en un lugar de la constelación de Sagitario. Shapley llegó a la conclusión (y otros astrónomos lo han verificado desde entonces) de que el centro de la distribución de cúmulos globulares es también el centro de la Vía Láctea, por lo que nuestra galaxia parece un disco plano de estrellas incrustado en una nube esférica, o "halo", de cúmulos globulares. En los últimos 75 años, los astrónomos han refinado esta imagen, utilizando diversas técnicas de radio, óptica, infrarroja e incluso de rayos X, para completar los detalles: la ubicación de los brazos espirales, las nubes de gas y polvo, las concentraciones de moléculas, etc. La imagen moderna esencial es que nuestro sistema solar se encuentra en el borde interior de un brazo espiral, a unos 25.000 años luz del centro de la galaxia, que está en dirección a la constelación de Sagitario.
Foto tomada de https://www.publicdomainpictures.net
Tengo que decir que el haberme hecho esta pregunta y haber contado con la ayuda de Alejandro Cárdenas-Avendaño para encontrar esta respuesta sucinta y clara, me dejó una lección , que a mis 47 años resulta casi tardía pero sigue siendo válida: damos por sentado y como cosa muy natural la existencia y ocurrencia de fenómenos, pero debemos estar mucho más atentos a hacernos preguntas sobre estos, esta es una fuente invaluable para el desarrollo científico.
Termino esta entrada compartiendo la recomendación de Marschall de textos que pueden ayudar a profundizar en esta pregunta y a generar otras muy interesantes: The Discovery of Our Galaxy, de Charles A. Whitney (Knopf, 1971), y The Alchemy of the Heavens: Searching for Meaning in the Milky Way , de Ken Croswell (Anchor Books, 1995).
Referencias:
https://www.scientificamerican.com/article/how-did-scientists-determ/