Radiogalaxia 3C 75 en longitud de onda visible y radiofrecuencia.

En el Universo existen objetos exóticos, de extraños comportamientos y que generan inmensas energías. Por ejemplo, una radiogalaxia es un emisor inusualmente intenso de ondas de radio. La emisión de una radiogalaxias puede ser de hasta 1038 vatios, un millón de veces mayor que la de una galaxia normal como la nuestra. La radiogalaxia tienen un núcleo de radio compacto coincidente con el núcleo de la galaxia visible, un par de chorros que emergen del núcleo en direcciones opuestas, u un par de lóbulos lejos de los confines visibles de la galaxia. La galaxia resulta ser casi siempre una gigante elíptica, que pudiera ser el resultado de la colisión o la fusión de dos o más galaxias más pequeñas.

                                             Chorros de plasma de la radio-galaxia Hércules A

La fuente de la energía de la radiogalaxia se sospecha que es un agujero negro masivo situado en el núcleo galáctico desde donde emergen los chorros, enviando energía a los lóbulos. Algunas radio-galaxias notables son la que arriba podéis contemplar, 3C 75.

Una imagen en falso color captada en 20 cm por el VLA de la misma fuente de radio 3C 75. En rojo se muestran las regiones de emisión intensa de radio y en azul las regiones de emisión más débiles.

Ahí podeís contemplar la misma imagen pero más nítida de la potente fuente de radio 3C 75 en la que parece que dos agujeros negros gigantes están girando el uno alrededor del otro para potenciar la gigantesca fuente de radio. Rodeados por el gas que emite rayos X a varios millones de grados y expulsando chorros de partículas relativistas, esos agujeros negros super-masivos que parecen estar juntos, en realidad, están separados por 25.000 años-luz. La imagen captada por los ingenios de la NASA, está situada en el cúmulo de galaxias Abell 400, se encuentran a unos 300 millones de años-luz de distancia.

Los astrónomos dicen que estos dos agujeros negros super-masivos están irremediablemente ligados por la gravedad y forman un sistema binario. Estas fusiones cósmicas espectaculares son objetos, según se cree, de intensas fuentes de ondas gravitacionales. El gas caliente sale disparado en chorros que corren a 1200 kilómetros por segundo.

¿Hasta que punto son comunes los agujeros negros gigantes? Los datos acumulados gradualmente y tomados cada vez con tecnologías más avanzadas y fiables, sugieren que tales agujeros habitan no sólo en los núcleos de la mayoría de los cuásares y radio-galaxias, sino también en los núcleos de la mayoría de las galaxias normales (no radio-galaxias) y galaxias grandes tales como la Vía Láctea y Andrómeda, e incluso en los núcleos de algunas pequeñas galaxias tales como la compañera enana de Andrómeda, M32. En las galaxias normales como las nombradas, el agujero negro (en contra de lo que creen muchos) no está rodeado por ningún disco de acreción, o solamente lo está por un tenue disco que derrama sólo cantidades modestas de energía.

Nuestro Centro Galáctico es un lugar de mucha agitación y, en presencia de un agujero negro gigante, la seguridad está ausente. Mejor nos quedamos por aquí, en Orión, la Nebulosa más bonita de la Galaxia, aposentados en el Brazo del mismo nombre para situar nuestro hábitat en paz. Hay muchas evidencias de que, en el centro de nuestra Galaxia, procedentes de los movimientos orbitales de nubes de gas próximas al núcleo galáctico y las observaciones infrarrojas de de dichas nubes, realizadas por Charles Townes y su equipo en la Universidad de California en Berkeley, muestran sin lugar a ninguna duda que están orbitando en torno a un objeto con una masa alrededor de 3 millones de veces mayor que la del Sol, y las observaciones de radio revelan una fuente de radio muy peculiar en la posición de ese objeto central.

               Imagen compuesta del centro galáctico (por los satélites Hubble, Spitzer y Chandra).

El centro de la Vía Láctea es una región turbulenta y dinámica, con cúmulos estelares brillantes, nubes de gas caliente y campos magnéticos monstruosos. Todos ellos parecen centrados en torno a un objeto pequeño y denso conocido como Sagitario A* (Sgr A*). Las observaciones de estrellas en órbita alrededor de ese punto sugieren que es un agujero negro super-masivo. Hay poco gas entrando en espiral en Sagitario A*, quizás porque las explosiones de estrellas han expulsado la mayor parte del gas y el polvo del núcleo de la Vía Láctea. Aunque Sgr A*es, con mucho, el agujero negro super-masivo más cercano, sigue siendo relativamente difícil de estudiar, porque se halla detrás de muchas nubes espesas de polvo interestelar, que absorben la luz visible. Los astrónomos utilizan los rayos-X, ondas de radio y otras longitudes de onda para estudiar el núcleo de la Vía Láctea.

Inmensos chorros de radiación Gamma han sido descubiertos recientemente provenientes del Centro galáctico, que, como decimos más arriba, es un lugar de enorme turbulencias. Y, si todo eso es así (que lo es), nos podríamos plantear algunas preguntas: ¿Qué futuro nos espera? ¿Debemos preocuparnos de que el Agujero Negro Gigante que habita en el Centro de nuestra Galaxia engulla algún día la Tierra?

Bueno, no es difícil realizar algunos cálculos para saberlo. El agujero negro central de nuestra Galaxia (si es que finalmente existe y las observaciones realizadas por los astrónomos expertos coinciden con sus estimaciones) tiene una masa de alrededor 3 millones de veces la masa del Sol, y por lo tanto tiene una circunferencia de alrededor de 50 millones de kilómetros, o 200 segundos-luz, aproximadamente una décima parte de la circunferencia de la órbita de la Tierra en torno al Sol. Esto es algo minúsculo comparado con el tamaño de la propia Galaxia.

La Luna se cuela en la imagen al creer que forma parte del todo

Nuestra Tierra, junto con el Sol y el conjunto de los demás planetas del Sistema planetario en el que estamos ubicados, está orbitándo en torno al Centro de la Galaxia en una órbita con una circunferencia de 200.000 años-luz, alrededor de 30.000 millones de veces mayor que la circunferencia del agujero. Si el agujero llegara a engullir finalmente la mayor parte de la masa de la Galaxia, su circunferencia se expandiría sólo en aproximadamente 1 año-luz, todavía 200.000 veces más pequeño que la circunferencia de nuestra órbita.

                             Nuestro Centro Galáctico, ese lugar misterioso, y, peligroso

Por supuesto, en los aproximadamente 10¹⁸ años (100 millones de veces la edad actual del Universo) que serían necesarios para que nuestro agujero negro central se tragase una gran fracción de la masa de nuestra Galaxia, la órbita de la Tierra y el Sol habría cambiado de forma substancial. No es posible predecir los detalles de dichos cambios, puesto que no conocemos suficientemente bien las posiciones y movimientos de todas las demás estrellas que pueden encontrar el Sol y la Tierra durante 10¹⁸ años.

   De lo que no tenemos duda alguna es de la irremisible fusión de Andrómeda y la Vía Láctea en el futuro

Por lo tanto, no podemos predecir si la Tierra y el Sol se desviarían finalmente hacia el interior del Agujero Negro central de la Galaxia o si serán expulsados de la Galaxia. Sin embargo, podemos estar seguros de que, si la Tierra fuese finalmente engullida, su muerte está aproximadamente 10¹⁸ años en el futuro, tan lejanas que otras muchas catástrofes acabarán probablemente con la Tierra y la Humanidad mucho antes.

Sí, uno de esos probables sucesos ha sido estudiado y un grupo de investigadores de la NASA acaba de calcular cómo se producirá exactamente la titánica colisión entre la Vía Láctea, nuestra galaxia, y su vecina más cercana, Andrómeda. El acontecimiento, que tendrá lugar dentro de 4.000 millones de años, cambiará para siempre el aspecto del cielo y, de paso, la historia de nuestro Sol y su sistema de planetas. Estas conclusiones se publicaron en tres estudios diferentes en Astrophysical Journal.

Un repentino destello de luz emitido por la gigante roja a principios de 2002 ilumina progresivamente las capas de polvo que rodea a la estrella que se prepara para convertirse en una enana blanca, mientras a su alrededor, se va formando una Nebulosa planetaria.

El Sol, agotado su combustible nuclear de fusión, se convertirá en una gigante roja y a medida que crece, traspasará las órbitas de Mercurio y Venus que serán engullidos, y, quedará muy cerca de la Tierra que, por el efecto del aumento de la temperatura, verá evaporado sus mares y océanos… ¡La Vida desaparecerá de nuestro planeta! Si aún andamos por aquí para entonces, esperemos que, los avances conquistados, nos hayan permitido emigrar a otros mundos.

Ese es el otro acontecimiento que está situado también, antes en el calendario del futuro. Cuando el Sol alcance el penúltimo momento de su vida, crecerá hasta la órbita actual de la Tierra. Incinerará Mercurio y Venus. La Tierra escapará a este infortunio porque, al haber expelido el Sol parte de su masa, su fuerza de gravedad se habrá debilitado y nuestro planeta se habrá trasladado a una nueva órbita, mayor que la actual. El Sol, de color ocre-rojizo, llenará el cielo del mediodía. Mientras uno de los bordes se pone por el oeste, el otro empezará a salir por el este. Aunque bastante más frío que hoy (unos 2000 kelvin frente a 5800 kelvin), el Sol cocerá la superficie del planeta. La Tierra será entonces testigo desde dentro de la formación de una nebulosa planetaria. El Sol expulsará sus capas más exteriores-una versión extrema del viento solar actual-. Con el tiempo, la gigante roja irá perdiendo capas, hasta que no quede de ellas más que el núcleo: se habrá convertido en una enana blanca. Alumbrados por esa incandescente mota azul en el cielo, los objetos de la Tierra proyectarán sombras muy perfiladas, negras como el azabache; la salida y la puesta del Sol no llevarán más de un abrir y cerrar de ojos. La piedra expuesta a la iluminación se convertirá en un plasma porque la radiación ultravioleta de la enana blanca destrozará cualquier enlace molecular. La superficie se cubrirá con una niebla iridiscente que no dejará de ascender y arremolinarse. A medida que la enana vaya radiando su energía, se irá enfriando y debilitando hasta convertirse en ceniza fría y oscura. Nuestro mundo terminará primero como fuego y después como hielo. “

 Una Nebulosa planetaria con una estrella enana blanca en el centro, ese será el destino final del Sol. La estrella original se contraerá más y más debido a la gravedad que genera su propia masa, y, finalmente, se quedará convertida en una estrella enana blanca que radiará de manera violenta ionizando el material circundante. De ahí los colores que podemos contemplar y que denotan los elementos de los que están formados la Nebulosa.

Si ésta fuera la Nebulosa planetaria formada por el Sol en su final, ese puntido blanco central es todo lo que quedaría de él, una enana blanca, rodeada del gas que forma la Nebulosa Planetaria que, con el paso de los años se irá diluyendo hasta desaparecer totalmente dejando desnudo y frío el cadáver estelar que un día fue nuestro luminoso Sol.

Nuestro planeta, primero calcinado por el suceso, vería como los lagos, los ríos, los mares y océanos de la Tierra se evaporarían y la vida tal como la conocemos, desaparecía, Más tarde, llegqaría la congelación y el frío que la falta del calor del Sol, produciría en el planeta Tierra. Y, nosotros, si para esos momentos futuros estamos aún aquí, ya habremos aprendido a conocer mejor la naturaleza y podemos haber encontrado la manera de escapar a tan terribles finales: Primero la colisión y fusión con andrómeda y, por su fuera poco, el Sol se nos convierte en una Gigante Roja primero y en una enana blanca desopués.

Si queremos escapar de todos estos (y otros que vendrán y que ahora no conocemos) sucesos, como nos dejó dicho Hilbert, “¡Debemos saber, sabremos!”.

emilio silvera

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En ese tiempo por venir, tendremos naves espaciales que despegaran de la Tierra y podrán abrir “puertas” que las dejen entrar en el Hiperespacio  realizar viajes a estrellas muy lejanas, situadas lejos de nuestro Sistema solar. Para cuando eso ocurra, los habitantes de nuestro planeta en el presente serán recordados como aquellos pioneros que intentaron los primeros viajes espaciales fuera del planeta, los habitantes de la Tierra de ese tiempo futuro sabrán de nosotros por la historia, y, en las escuelas estudiaran cómo construimos una Estación Espacial Internacional, un Telescopio llamado Hubble y un Acelerador de partículas denominado LHC para intentar comprender, qué era la materia.

En ese escenario del futuro las ciudades espaciales estarán repartidas por todo el Sistema solar y los habitantes de la Tierra viajaran a ellas como cosa cotidiana, de la misma manera que nos trasladamos a otras ciudades y continentes en nuestro planeta, así serán las Sociedades de aquel tiempo que comerciaran las riquezas situadas en las lunas de Júpiter y Saturno como cosa natural y realizaran viajes a otros mundos fuera de nuestro entorno, a muchos años-luz de distancia para celebrar reuniones planetarias con otros gobiernos que, como el nuestro, dominan sistemas planetarios enteros y tienen esparcidos por el espacio lejano flotas de naves con equipos científicos investigando estrellas lejanas, captando in situ como se forman los mundos, o, incluso rodando a prudente distancia explosiones supernovas y el giro vertiginoso de los horizontes de sucesos de agujeros negros gigantes.

 entonces, medir la tasa de rotación de los agujeros negros gigantes será cosa cotidiana y, se habrá conseguido al fín saber, el destino final de la materia allí concentrada dentro de lo que  llamamos singularidad. Sabremos también que nunca podremos contar (por haberlo presenciado), lo que ocurre más allá del horizonte de sucesos, ese lugar de “ir y no volverás” que tritura la materia que traspasa la linea fatal y desaparece para siempre. Sabremos que los agujeros negros nunca dejan de crecer y que, finalmente, alrededor de ellos se forman nuevas galaxias.

Modernas Instalaciones en lunas olvidadas que contienen riquezas inimaginables. Existen algunos “pequeños mundos” en nuestro propio sistema solar que esconden riquezas incalculables. Sin ir muy lejos, se sabe que la propia Luna contiene metales del grupo platino en su superficie que podrían superar todas las reservas de la Tierra. ¿Cuándo llegue ese momento futuro, en el que un Gobierno o una Empresa privada pueda llegar a la Luna de la Tierra o hasta cualquier otra de uno de los planetas del Sistema solar, cómo se determinará su derecho a explotarla,  alguien ser dueño de una de esas lunas?

Bueno, actualmente existe un tratado internacional que no permite que nadie se pueda adueñar de ningún cuerpo celeste pero, sin embargo, sí podrá explotarlo y buscar las riquezas en él encerradas y,  eso, todo reside en poder llegar el primero y registrar la explotación para que todos sepan a quien pertenece. No habrá derecho de propiedad pero sí de explotación. En la actualidad son más de una las Empresas privadas que hacen cábalas al respecto.

La realidad se muestra desnuda ante nuestros ojos y demuestra que es mucho más grande que nuestra propia imaginación. Lo que no deja de ser sorprendente si tenemos en  que imaginar no cuesta nada y podemos llegar hasta donde queramos. Sin embargo, una cosa pone límites a esa imaginación: ¡Los conocimientos! Nos faltan conocimientos para poder imaginar cosas que existen y que no conocemos.

Fijaos en la imagen de arriba. ¿Quién hubiera podido imaginar que una estrella como VY Canis Majoris pudiera existir? Si miramos la comparación gráfica que se hace de su tamaño en comparación a nuestro propio Sol y las órbitas de algunas planetas, lo único que podemos  es asombrarnos de que tal cosa sea posible, y, desde luego, sentirnos un poco más humilde de lo que somos.

 estrella hiper-gigante roja es una de las estrellas conocidas más grandes y luminosas, con un radio de 19 unidades astronómicas, lo que equivale a 3000 radios solares en su momento fue la mayor pero, como todo reinado termina, llegó el descubrimiento de NML Cygni para arrebatarle el título de la estrella más grande. Su luminosidad es unas 300 000 veces la del Sol.

          

Imagen de NML Cygni

“NML Cygni o Cyg NML es una estrella hipergigante roja, y una de las estrellas más grandes conocida en la actualidad, alrededor de 1640 a 2770 radios solares. Su distancia a la Tierra se estima en alrededor de 1,61 kpc, o unos 5300 años luz.”

“Una de las imágenes más recordadas de Star Wars es el  en el que Luke Skywalker mira la puesta de sol del desierto de Tatooine y vemos cómo se ven 2 soles. Aunque imagen forme  de la historia del cine parece ser que podría ser una realidad; no es que la NASA haya descubierto la ubicación de Tatooine ni nada parecido sino que el telescopio Kepler ha localizado el planeta que orbita alrededor de dos estrellas.”

El equipo del telescopio espacial Kepler de la NASA nos anunció el descubrimiento del primer exoplaneta que orbita simultáneamente dos estrellas de un sistema binario. La criatura se llama Kepler-16b -o mejor, Kepler-16 (AB)-b– y gira alrededor de dos estrellas más pequeñas que el Sol. Kepler A y Kepler B son dos astros con el 69% y el 20% de la masa del Sol respectivamente, mientras que Kepler-16b es un exo-Saturno que tiene 0,33 veces la masa de Júpiter. Posee un periodo de 229 días y se halla situado a 105 millones de kilómetros del par binario, la misma distancia que separa a Venus del Sol en nuestro Sistema Solar. Pero debido a que Kepler-16 AB son dos estrellas relativamente frías, la temperatura “superficial” de  gigante gaseoso ronda gélidos 170-200 K dependiendo de la posición orbital. Es decir, nada que ver con el infierno de Venus.

Son muchos los planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar, todos ellos muy grandes, incluso varias veces el volumen y la masa de Júpiter (no aptos la vida inteligente tal  la conocemos). Hay que esperar a que estén en funcionamiento las nuevas generaciones de Telescopios con técnicas superiores al Hubble que, nos podrán buscar nuevos planetas fuera del Sistema Solar y que a muchos años-luz de nosotros, podrían albergar vida inteligente. El descubrimiento de planetas enormes situados en sistemas solares muy lejanos, son una esperanza, ya que, dónde existen esa clase de planetas, es lógico pensar que existan otros más pequeños que, como la Tierra, puedan tener distintas y que permitan alguna clase de vida.

Al mismo tiempo que avanzan la técnica que mejoran considerablemente las prestaciones de los telescopios, de la misma manera, avanzan también los conocimientos  poder construir aceleradores de partículas mejores y que trabajen con más energías que nos permitan llegar hasta las entrañas de la materia para conocer, de una vez por toda, qué se esconde más allá de los Quarks y si, finalmente, la materia está hecha de esas “cuerdas vibrantes” de las que tanto hablamos.

         Sabemos que “otras Tierras” están ahí fuera esperando que nosotros las podamos visitar

Nuestros conocimientos actuales nos han traído a una nueva manera de mirar el universo que nos permite generar nuevas ideas, no todo el espacio son agujeros negros, estrellas de neutrones, galaxias y desconocidos planetas; la verdad es que casi todo el universo está vacío y sólo en algunas regiones tiene agrupaciones de materia en  de estrellas y otros objetos estelares y cosmológicos; muchas de sus propiedades y características más sorprendentes (su inmenso tamaño y su enorme edad, la soledad y oscuridad del espacio) son

Si pudiéramos situarnos ahí, no veríamos esta imagen que es posible ver por la inmensa distancia a la que se tomó

La baja densidad media de materia en el universo significa que si agregáramos material en estrellas o galaxias, deberíamos esperar que las distancias medias El Universo está conformado de la manera siguiente:

El cuadro expresa la densidad de materia del universo de varias maneras diferentes que muestran el alejamiento que cabría esperar “¿Por qué vivimos y desarrollamos nuestra historia en este punto concreto del espacio infinito, en un minúsculo grano de polvo en el universo, un rincón marginal? ¿Por qué precisamente es así?

                   Lo cierto es que, es el “grano” de arena más hermoso jamás visto

“El hecho fundamental de nuestra existencia es que parecemos estar aislados en el cosmos. Somos los únicos seres racionales capaces de expresarse en el silencio del universo. En la historia del Sistema Solar se ha dado en la Tierra, un periodo de tiempo infinitesimalmente corto, una situación en la que los seres humanos evolucionan y adquieren conocimientos que incluye el ser conscientes de sí mismos y de existir… Dentro del Cosmos ilimitado, en un minúsculo planeta, durante un minúsculo periodo de tiempo de unos pocos milenios, algo ha tenido lugar  si este planeta fura lo que abarca todo, lo auténtico. Este es el lugar, una mota de polvo en la inmensidad del cosmos, en el que el ser ha despertado con el hombre”.

No creo que estemos solos, podremos tener diferencias con las criaturas de otros mundos pero, como la Naturaleza trabaja igual en todas partes, en lo esencial, esos seres estarán basados en el Carbono como nosotros y todos los seres vivos de la Tierra.

 

Hay aquí algunas grandes hipótesis sobre el carácter único de la vida humana en el universo (creo que equivocada). En cualquier caso se plantea la pregunta, aunque no se responde, de por qué estamos aquí en el tiempo y lugar en que lo hacemos. Hemos visto que la cosmología moderna ofrecer algunas respuestas esclarecedoras a estas preguntas.

En anteriores trabajos creo que quedaron reflejadas “casi” todas las respuestas a estas preguntas. Nada sucede porque si, todo es consecuencia directa de la causalidad. suceso tiene su razón de ser en función de  hechos anteriores, de unas circunstancias, de unos fenómenos concretos que de no haberse producido, tampoco el tal suceso se habría significado, simplemente no existiría.

Con la vida en nuestro planeta, ocurrió igual. Una atmósfera primitiva evolucionada, la composición primigenia de los mares y océanos con sus compuestos, expuestos al bombardeo continuo de radiación del espacio exterior que llegaba en ausencia de la capa de ozono, la temperatura ideal en relación a la distancia del Sol a la Tierra y otra serie de circunstancias muy concretas,  la edad del Sistema Solar y los componentes con elementos complejos del planeta Tierra, hecho del material estelar evolucionado a partir de supernovas, todos estos elementos y circunstancias especiales en el espacio y en el tiempo, hicieron posible el nacimiento de esa primera célula que fue capaz de reproducirse a sí misma y que, miles de años después, hizo posible que evolucionara hasta lo que hoy es el hombre que, a partir de materia inerte, se convirtió en un ser pensante que es capaz de exponer aquí mismo estas cuestiones. ¡Es verdaderamente maravilloso!

Unos miles de millones de años antes, ocurrieron otros sucesos que también facilitaron el que haora estemos aquí mpara contarlo. En el proceso, nació el tiempo y el espacio, surgieron las primeros quarks que pudieron  formar protones y electrones que formaron los primeros núcleos y,  estos núcleos fueron rodeados por los electrones, nacieron los átomos que evolucionando y juntándose hicieron posible la materia; todo ello, interaccionado por cuatro fuerzas fundamentales que, entonces, por la rotura de la simetría original divididas en cuatro parcelas distintas, rigen el universo. La fuerza nuclear fuerte responsable de mantener unidos los nucleones, la fuerza nuclear débil, responsable de la radiactividad natural desintegrando elementos el uranio, el electromagnetismo que es el responsable de todos los fenómenos eléctricos y magnéticos, y la fuerza de gravedad que mantiene unidos los planetas y las galaxias.

Todo esto parece un viaje en el Tiempo pero del revés, es decir, hemos comenzado hablando de ese posible futuro y nos hemos venido hasta los primeros momentos del Universo, cuando se supone que nació a partir de aquella explosión que llamamos Big Bang y que hizo posible la existencia de todo lo que conocemos y de muchas otras cosas que nos quedan por .

Cada vez está más cerca el día en el que dejemos de enviar ingenios al espacio exterior para que vigilen y descubran para nosotros. En unos cuantos siglos, seremos nosotros, los que con nuestras potentes naves podremos viajar a lugares lejanos para poder pisar el suelo de otros mundos que , sólo podemos contemplar por las imágenes que nos ofrecen nuestros avanzados telescopios.

El Tiempo es inexorable y transcurre sin pausa, es el único continuo del que podemos estar seguro en nuestro Universo, “el transcurrir del tiempo”. Llegará un día en el que la Tierra estará sobrepasada de Humanidad, los recursos no darán  todos y las reservas estarán agotadas, las aguas contaminadas y la polución de las ciudades insoportables. Para cuando eso llegue, tendremos que haber ideado la manera de escapar hacia otros mundos nuevos que, como en el pasado la Tierra, nos de cobijo y nos ofrezca todo lo necesario para la vida.

Claro que, si en realidad fuésemos una especie inteligente, todo eso se podría evitar y, nuestro planeta, estaría limpio y podría ser la cuna de la Humanidad para siempre, sin que ello, impidiera el viaje a otros mundos que serían colonizados para nuevos comienzos al calor de otras estrellas.

emilio silvera

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