Está muy claro que, nuestro mundo es como es, debido a una serie de parámetros que, poco a poco, hemos ido identificando y hemos denominado Constantes de la Naturaleza.  Esta colección de números misteriosos son los culpables, los responsables, de que nuestro Universo sea tal como lo conocemos que, a pesar de la concatenación de movimientos caóticamente impredecibles de los átomos y las moléculas, nuestra experiencia es la de un mundo estable y que posee una profunda consistencia y continuidad.

Sí, nosotros también hemos llegado a saber que con el paso del tiempo, aumenta la entropía y las cosas cambian.  Sin embargo, algunas cosas no cambian, continúan siempre igual, sin que nada les afecte.  Esas, precisamente, son las constantes de la naturaleza que, desde mediados del siglo XIX, comenzó a llamar la atención de físicos como George Johnstone Stoney (1.826-1.911, Irlanda).

Las estrellas pueden clasificarse de muchas maneras.  Una manera es mediante su etapa evolutiva: en presecuencia  principal, secuencia principal*,  gigante, supergigante, enana blanca, estrella de neutrones y Agujeros negros.  Estas últimas son la consecuencia del final de sus vidas como tales estrellas, convirtiéndose en objetos estelares de una u otra clase en función de sus masas originales.  Estrellas como nuestro Sol, al agotar el combustible nuclear se transforman en gigantes rojas, explotan en Novas y finalmente quedan como enanas blancas.  Si la masa es mayor serán estrellas de neutrones, y, si aún son mayores, su final está en Agujeros Negros.

Otra clasificación es a partir de sus espectros, que indican su temperatura superficial.  Otra manera es en Poblaciones I, II y III, que engloban estrellas con abundancias progresivamente menores de elementos pesados, indicando paulatinamente una mayor edad.  También evolución estelar y magnitudes aparentes y absolutas y el tipo espectral con la distancia en a. L., es otra de las clasificaciones.

[?]

En 1.915, diez años después, la teoría de la relatividad general.   Al final de su trabajo relativista, Einstein concluyó que el espacio y el tiempo están distorsionados por la materia y la energía, y que esta distorsión es la responsable de la gravedad que nos mantiene en la superficie de la Tierra, la misma que mantiene unidos los planetas del Sistema Solar girando alrededor del Sol y, también la que hace posible la existencia de las Galaxias.

Nos dio un conjunto de ecuaciones a partir de los cuales se puede deducir la distorsión del tiempo y del espacio alrededor de objetos cósmicos que pueblan el Universo y que crear esta distorsión en función de su masa.  Se han cumplido 100 años desde entonces y miles de físicos han tratado de extraer las predicciones encerradas en las ecuaciones de Einstein (sin olvidar a Riemann) sobre la distorsión del espaciotiempo.

Un agujero negro es lo definitivo en distorsión espaciotemporal, según las ecuaciones de Einstein: está hacho única y exclusivamente a partir de dicha distorsión.  Su enorme distorsión está causada por una inmensa cantidad de energía compactada: energía que reside no en la materia, sino en la propia distorsión.  La distorsión genera más distorsión sin la ayuda de la materia.  Esta es la esencia del agujero negro.

Si tuviéramos un agujero negro del tamaño de la calabaza más grande del mundo, de unos 10 metros de circunferencia, entonces conociendo las leyes de la geometría de Euclides se podría esperar que su diámetro fuera de 10 m.: л = 3,14159…, o aproximadamente 3 metros.  Pero el diámetro del agujero es mucho mayor que 3 metros, quizá algo más próximo a 300 metros. ¿Cómo puede ser esto? Muy simple: las leyes de Euclides fallan en espacios muy distorsionados.

 Como hemos visto dibujado muchas veces, un objeto pesado o masivo colocado en el centro de una superficie elástica,  hace que ésta quede hundida a consecuencia del peso y provoca una distorsión que cambia completamente la medida original del diámetro de esa circunferencia que, al ser hundida por el peso, se agranda en función de éste.

Al espacio le ocurre igual.

De la misma manera se puede considerar que el espacio tridimensional dentro y alrededor de un agujero negro está distorsionado dentro de un espacio plano de dimensión más alta (a menudo llamado hiperespacio), igual que la lámina bidimensional está distorsionada como describo en el “dibujo” de la página anterior.

Lo más intrigante de los agujeros negros es que, si caemos en uno, no tendremos manera alguna de salir o enviar señales a los que están fuera esperándonos.  Pensemos que la masa de la Tierra que es de 5′974X10²⁴kg  (densidad de 5′52 gramos por cm³), requiere una velocidad de escape de 11′18 Km. /s., ¿Cual no será la masa y densidad de un Agujero Negro, si pensamos que, ni la luz que viaja a 299.792′458 Km. /s, puede escapar de su fuerza de gravedad?

Es tanta la densidad que no solo distorsiona el espacio, sino que también distorsiona el tiempo según las ecuaciones de Einstein: el flujo del tiempo se frena cerca del agujero, y en un punto de no retorno (llamado. El “horizonte” del agujero, o límite), el tiempo está tan fuertemente distorsionado que empieza a fluir en una dirección que normalmente sería espacial; el flujo de tiempo futuro está dirigido hacia el centro del agujero.  Nada  puede moverse hacia atrás en el tiempo*, insisten las ecuaciones de Einstein; de modo que  una vez dentro del agujero, nos veremos arrastrados irremisiblemente hacia abajo con el flujo del tiempo, hacia una “singularidad” escondida en el corazón del agujero; en ese lugar de energía y densidad infinitas, el tiempo y el espacio dejan de existir.

Como he apuntado antes, en alguna parte de este mismo trabajo, la descripción relativista del agujero negro procede de la obra de Kart Schwarzschil.   En 1.916, apenas unos meses después de que Einstein formulara sus famosas ecuaciones, Schwarzschild fue capaz de resolver exactamente las ecuaciones de Einstein y calcular el campo gravitatorio de una estrella masiva estacionaria.

La solución de Schwarzschild tiene varias características interesantes:

• En primer lugar, una línea de no retorno rodea al agujero negro: cualquier objeto que se acerque a una distancia menor que este radio será absorbido inevitablemente en el agujero.
• En segundo lugar, cualquiera que cayera dentro del radio de Schwarzschild será consciente de un “universo especular”  al “otro lado” del espacio-tiempo.

Einstein no se preocupaba por la existencia de este extraño universo especular porque la comunicación con él era imposible.  Cualquier aparato o sonda enviada al centro de un agujero negro encontraría una curvatura infinita; es decir, el campo gravitatorio sería infinito y, como ya dije antes, ni la luz podría escapar a dicha fuerza, e igualmente, las ondas de radio electromagnéticas, también estarían prisioneras en el interior de un agujero negro, con lo cual, el mensaje nunca llegará al exterior.  Allí dentro, cualquier objeto material sería literalmente pulverizado, los electrones serían separados de los átomos, e incluso los protones y los neutrones dentro de los propios núcleos serían desgajados.  Además, para penetrar en el Universo alternativo, la sonda debería ir más rápida que la velocidad de la luz, lo que no es posible; c es la velocidad límite del Universo.

Así pues, aunque este universo especular es matemáticamente necesario para dar sentido a la solución de Schwarzschild, nunca podría ser observado físicamente (al menos por el momento).

En consecuencia, el famoso puente de Einstein-Rosen que conecta estos dos universos, fue considerado un artificio matemático.

El puente de Einstein-Rosen conecta universos diferentes. Einstein creía que cualquier cohete que entrara en el puente sería aplastado, haciendo así imposible la comunicación entre estos dos universos. Sin embargo, cálculos más recientes muestran que el viaje a través del puente, aunque podría ser muy difícil, no sería imposible, existen ciertas posibilidades de que, algún día, se pudiera realizar

Posteriormente, los puentes de Einstein – Rosen se encontraron pronto en otras soluciones de las ecuaciones gravitatorias, tales como la solución de Reisner – Nordstrom que describe un agujero eléctricamente cargado.  Sin embargo, el puente de Einstein – Rosen siguió siendo una nota a pie de página curiosa pero olvidada en el saber de la relatividad.

Las cosas comenzaron a cambiar con la solución que el trabajo matemático presentado por el neozelandés Roy Kerr, presentado en 1.963 encontró otra solución exacta de las ecuaciones de Einstein.  Kerr supuso que cualquier estrella colapsante estaría en rotación.  Así pues, la solución estacionaria de Schwarzschild para un agujero negro no era la solución físicamente más relevante de las ecuaciones de Einstein.

La solución de Kerr causó sensación en el campo de la relatividad cuando fue propuesta.   El astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar llegó a decir:

“La  experiencia que ha dejado más huella en mi vida científica, de mas de cuarenta años, fue cuando comprendí que una solución exacta de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general, descubierta por el matemático Roy Kerr,  proporciona la representación absolutamente exacta de innumerables agujeros negros masivos que pueblan el Universo.   Este estremecimiento ante lo bello, este hecho increíble de que un descubrimiento motivado por una búsqueda de la belleza en matemáticas encontrará su réplica exacta en la Naturaleza, es lo que me lleva a decir que la belleza es aquello a lo que lleva la mente Humana en su nivel más profundo”.

La solución de Kerr de un agujero negro giratorio permite que una nave espacial pase a través del centro del agujero por el eje de rotación y sobrevivir al viaje a pesar de los enormes pero finitos campos gravitorios en el centro, y seguir derecha hacia el otro Universo especular sin ser destruida por la curvatura infinita.

El Universo, como todos sabemos, abarca a todo lo que existe, incluyendo el espacio y el tiempo y, por supuesto, toda la materia esté en la forma que esté constituida.  El estudio del Universo se conoce como cosmología.  Si cuando escribimos Universo nos referimos al conjunto de todo, al cosmos en su conjunto, lo escribimos con mayúscula, el universo referido a un modelo matemático de alguna teoría física, ese se escribe con minúscula.

El Universo real está constituido en su mayoría por espacios aparentemente vacíos, existiendo materia concentrada en galaxias formadas por estrellas y gas (también planetas, quásares, púlsares, cometas, estrellas enanas blancas y marrones, estrella de neutrones, agujeros negros y otros muchos objetos espaciales).  El Universo se esta expandiendo, las galaxias se alejan continuamente los unas de las otras.  Existe una evidencia creciente de que existe una materia oscura invisible, no bariónica, que puede constituir muchas veces la masa total de las Galaxias visibles.  El concepto más creíble del origen del Universo, es la teoría del Big Bang de acuerdo con la cual el Universo se creó a partir de una singularidad infinita de energía y densidad a inmensas temperaturas de millones de grados k, hace ahora unos 15.000 millones de años.

Los científicos y estudiosos del Universo han especulado mucho con la clase de Universo que nos acoge, y para ello, han realizado las más diversas teorías de universo abierto, universo cerrado, universo estacionario, universo en expansión, inflacionario, estático, oscilatorio, etc. etc. etc.  Pero, ¿Cuál tenemos?

En páginas de este mismo trabajo, aparecen unos gráficos de figuras geométricas que pueden representar perfectamente tres clases de universos: el Universo plano, el Universo abierto, y,  el Universo cerrado.

Hagámoslo más simple:

El tipo de universo que nos acoja estaría diseñado y tendrá su final en función de la Densidad Crítica que, está referida a la “Densidad media” requerida para que la Gravedad detenga la expansión del Universo.  Un universo con una densidad muy baja se expandirá para siempre, mientras que uno con una densidad muy alta colapsará finalmente (Universo cerrado).  Sin embargo, un Universo con exactamente la densidad crítica, alrededor de 10^-29 g/cm³, es descrito por el modelo de Einstein – De Sitter, que se encuentra en la línea divisoria de los otros dos extremos.  La densidad media de materia que puede ser observada directamente en nuestro Universo representa sólo el 20% del valor crítico.  Pero como antes comentamos, puede existir, sin embargo, una gran cantidad de materia oscura que elevaría la cantidad hasta el valor crítico que es, el que parece que existe realmente.

¡Ya veremos! Si con los 10^-29 g/cm³ = 10^-5 átomos/cm³+ la materia oscura, el Universo resultante es el ideal y equilibrado para evitar el Big Crunch que, es el estado final del universo de Friedmaniano, cerrado, es decir que su densidad excede a  la Densidad Crítica, dicho Universo se expande desde el Big Bang inicial, alcanza un radio máximo, y luego colapsa hacia el Big Crunch, donde la densidad de materia se volvería infinita al confluir toda la materia del Universo en un punto de una energía, densidad y temperatura infinitas ¡Una Singularidad !

El final del Universo, sea cual fuere la Densidad crítica, nunca será bueno para la Humanidad.  El universo cerrado nos achicharrará en una enorme bola de fuego.  El universo abierto nos congelaría con el termómetro marcando el cero absoluto (-273,16 Celsius)*. ¿Qué más da el tipo de Universo que nos acoge? 

Si no encontramos nuevos caminos, el final nos lo pondrá muy difícil.

emilio silvera

[?]

Nuestro universo es igual en todas partes.  Las leyes que rigen en todo el Universo son las mismas.  La materia que puebla el Universo, Gases estelares, polvo cósmico, Galaxias con cientos de miles de millones de estrellas y sistemas planetarios, también es iguales en cualquier confín del Universo.   Todo el Universo, por lo tanto, está plagado de Agujeros Negros y de estrella de neutrones.  En realidad, con el transcurso del tiempo, el número de estos objetos masivos estelares irá en aumento, ya que, cada vez que explota una estrella supermasiva, nace un nuevo agujero negro o una estrella de neutrones, transformándose así en un objeto distinto del que fue en su origen.  De gas y polvo pasó a ser estrella y después se transformó en un Agujero negro o en una estrella de neutrones.

GALAXÍA

La Galaxia espiral que acoge a nuestro Sol y a las estrellas visibles a simple vista durante la noche; es escrita con G mayúscula para distinguirla de las demás galaxias.  Su disco es visible a simple vista como una débil banda alrededor del cielo, la Vía Láctea; de ahí que a la propia Galaxia se la denomine con frecuencia Vía Láctea.

Nuestra Galaxia tiene tres componentes principales.  Uno es el disco de rotación de unas 6×10¹⁰ MO (masas solares) consistentes en estrellas relativamente jóvenes (Población II), cúmulos cubiertos de gas y polvo, estando estrellas jóvenes y material interestelar concentrados en brazos espirales.  El disco es muy delgado, de unos 1.000 a. l., comparado con su diámetro de más de 100.000 años-luz.  Aún continúa una activa formación de estrellas en el disco, particularmente en las nubes moleculares gigantes.

El segundo componente principal es un halo débil y aproximadamente esférico con quizás el 15-30% de la masa del disco.  El halo está constituido por estrellas viejas (Población II), estando concentradas parte de ellas en cúmulos globulares, además de pequeñas cantidades de Gas caliente, y se une a un notable bulbo central de estrellas,  también de la población II.

El tercer componente principal es un halo no detectado de materia oscura con una masa total de al menos 4×10¹¹ masas solares.  En total, hay probablemente alrededor de 2×10¹¹ estrellas en la Galaxia (unos 200 mil millones), la mayoría con masas menores que el Sol.

La edad de la Galaxia es incierta, si bien el disco tiene al menos 10.000 millones de años, mientras que los cúmulos globulares y la mayoría de las estrellas del halo se cree que tienen entre 12000 y 14000 millones de años.

El Sol se encuentra a una distancia que está entre 26.000 y 30.000 años-luz del centro galáctico, en el Brazo de Orión.

El mismo centro Galáctico se halla en la constelación Sagitarius.

La Vía Láctea es una espiral, aunque las observaciones de su estructura y los intentos de medir las dimensiones de los brazos espirales se ven impedidos por el polvo oscurecedor del disco y por las dificultades en estimar distancias.  Es posible que la Galaxia sea una espiral barrada dado que existen algunas evidencias de una estructura en forma de barra en las regiones centrales y el bulbo.

Todas las galaxias son sistemas de estrellas, a menudo con gas y polvo interestelar, unidas por la gravedad.  Las galaxias son las principales estructuras visibles del Universo.  Varían desde las enanas con menos de un millón de estrellas a las supergigantes con más de un billón de estrellas, y un diámetro desde unos pocos cientos a mas de 600.000 años-luz.  Las galaxias pueden encontrarse aislados, o en pequeños grupos, como el nuestro, conocido Grupo Local, o en grandes cúmulos, como el Cúmulo de Virgo.

Las galaxias se clasifican habitualmente de acuerdo a su apariencia (clasificación de Hubble).  A parecen en dos formas principales: espirales (con brazos) y elípticas (sin brazos).  Las elípticas tienen una distribución de estrellas suave y concentrada en el centro, con muy poco gas o polvo interestelar.  De las espirales hay varios tipos, espirales ordinarias y borradas.  Ambos tipos tienen material interestelar además de estrellas.  Las galaxias lenticulares presentan un disco claro,  aunque sin brazos espirales visibles.

Las galaxias irregulares tienen una estructura bastante amorfa e irregular, en ocasiones con evidencias de brazos espirales o barras.  Unas pocas galaxias no se parecen a ninguno de estos tipos principales, y pueden ser clasificadas como peculiares.  Muchas de éstas son probablemente los resultados de choques entre galaxias que han quedado fusionadas quedando configuradas después de manera irregular.

El tipo de galaxia más numeroso pueden ser las galaxias esferoidales, pequeñas, y relativamente débiles, que tienen forma aproximadamente elíptica.

Se cree que las Galaxias se han formado por la acumulación gravitacional de gas, algún tiempo después de la época de la recombinación.  Las nubes de gas podrían haber comenzado a formar estrellas,  quizás como resultado de las colisiones mutuas.  El tipo de galaxia generado podría depender del ritmo al que el gas era transformado en estrellas, formándose las elípticas cuando el gas se convertía rápidamente en estrellas, y las espirales si la transformación de estrellas era lo suficientemente lento como para permitir crecer de forma significativa un disco de gas.

Las galaxias evolucionan al convertir progresivamente su gas remanente en estrellas, si bien no existe probablemente una evolución entre las diferentes tipos de la clasificación del conocido sistema de Hubble.  No obstante, algunas galaxias elípticas pudieron haberse creado por la colisión y posterior fusión de dos galaxias espirales.

El número relativo de Galaxias de los diferentes tipos está íntimamente relacionado con su brillo intrínseco y con el tipo de grupo o cúmulo al que pertenecen.   En los cúmulos densos, con cientos o miles de galaxias, una alta proporción de las galaxias brillantes son elípticas y lenticulares, con unas pocas espirales (5-10%).

No obstante, la proporción de espirales pudo haber sido mayor en el pasado, habiendo perdido las espirales su gas de manera que ahora se asemejan a los lenticulares, o habiendo sufrido fusiones con otras galaxias espirales e irregulares para convertirse en elípticas.  Ya sabéis que nada desaparece, solo se transforma.

Fuera de los cúmulos la mayoría de las galaxias pertenecen a grupos que contienen entre unos pocos y varias docenas de miembros, siendo raras las galaxias aisladas.  Las espirales constituyen el 80% de las Galaxias brillantes en estos entornos de baja densidad, con una correspondiente baja proporción de elípticas y lenticulares.

Algunas galaxias presentan una actividad inusual en su centro, como las galaxias Seyfert o las galaxias N.  Una radiogalaxia es un emisor inusualmente intenso de energía en forma de ondas de radio.

Hablando de Galaxias podríamos movernos en un amplio abanico de posibilidades de las que relaciono algunas a continuación:

            Galaxia head-tail.- Una elíptica en la que una intensa emisión de radio en el núcleo   está acompañada por una cola irregular de radioemisión          difusa   que se extiende cientos de miles de años-luz.  Es una radiación            sincrotrón de electrones energéticos.

Galaxia anular.- Inusual galaxia con anillo luminoso bien definido alrededor de un núcleo brillante.   El anillo puede parecer suave y regular, o anudado y deformado, y puede contener gas y polvo además de estrellas.  Un ejemplo es la Galaxia de la Rueda de Carro.

Galaxia binaria.- Par de galaxias en órbita de una en torno a la otra.  Las auténticas galaxias binarias son muy difíciles de distinguir de las superposiciones casuales de dos galaxias en la línea de visión.  La investigación estadística de los pares binarios que sigue las órbitas, es valiosa en el estudio de la estimación de las masas totales de algunos tipos particulares de galaxias.

Galaxia compacta.- Tipo de galaxia que solo puede ser distinguida de una estrella mediante placas de exploración del cielo tomadas con cámaras Schmidt.  Tienen diámetros aparentes de 2-5” y una región de alto brillo superficial que puede ser definido y debido a núcleos brillantes de las regiones activas que están formando nuevas estrellas.   Unos 2.000 objetos de este tipo fueron catalogados por F. Zwicky.

Galaxia con bajo brillo superficial (LSB).-Tipo de Galaxia cuya densidad de estrellas es tan baja, que es difícil detectarla frente al fondo del cielo.  Se desconoce la proporción e galaxias con bajo brillo superficial en relación a las galaxias normales, pudiendo representar una parte significativa del Universo.  Muchas de estas débiles galaxias son enanas, situadas particularmente en cúmulos de galaxias; algunas son tan masivas como las grandes espirales, por ejemplo, Malin-1.

Galaxia con envoltura.- Galaxia espiral rodeada por débiles arcos o capas de estrellas, situados a ángulos rectos con respecto a su eje mayor.  Pueden observarse entre una y veinte capas casi concéntricas, aunque incompletas.  Se disponen de manera que capas sucesivas puedan aparecer normalmente en lados opuestos de la Galaxia.  Alrededor del 10% de las elípticas brillantes presentan envolturas, la mayoría de ellas en regiones de baja intensidad o densidad de Galaxias.  No se conoce ninguna espiral con una estructura de capas de ese tipo.  Podrían ser el resultado de una elíptica gigante que se come una compañera.

Galaxia de anillo polar.- Raro tipo de galaxia, casi siempre una galaxia lenticular, que tiene un anillo luminoso de estrellas, gas y polvo orbitando sobre los polos de su disco.  Por tanto, los ejes de rotación del anillo y del disco forman casi un ángulo recto.  Dicho sistema puede ser el resultado de una colisión, una captura de por maneras, o la unión de una galaxia rica en gas con la galaxia lenticular.

Galaxia de disco.-Tipo de galaxia cuya estructura principal es un delgado disco de estrellas con órbitas aproximadamente circulares alrededor de su centro, y cuya emisión de luz típicamente disminuye exponencialmente con el radio.  El término se aplica a todos los tipos de galaxias que no sean elípticas, esferoidales enanas o algunas galaxias peculiares.  El disco de las galaxias lenticulares contiene muy poco material interestelar, mientras que los discos de las galaxias espirales e irregulares contienen cantidades considerables de gas y polvo además de estrellas.

Galaxia de tipo tardío.- Galaxia espiral o irregular.  El nombre proviene de la posición convencional de estas galaxias en el diagrama diapasón de los tipos de galaxias.  Por razones similares, una galaxia espiral Sc o Sd pueden ser denominadas espiral del tipo tardío, en contraposición a una espiral Sa o Sb de tipo temprano.

Galaxia de tipo temprano.- Galaxia elíptica o lenticular: una sin brazos espirales.  El hombre proviene de la posición de las galaxias en el diagrama diapasón de las formas de las galaxias.  Por razones similares, una galaxia Sa podría ser referida como una espiral de tipo temprano, en contraposición, en contraposición a una espiral Sc o Sd de tipo tardío.

Se podría continuar explicando lo que es una Galaxia elíptica, enana, compacta azul, esferoidal enana, espiral (como la Vía Láctea), espiral enésima, espiral barrada, interaccionante, irregular, lenticular, peculiar, starburst, primordiales… etc.  Sin embargo, creo que ya se ha dejado constancia aquí de los datos necesarios para el que lector tenga una idea de lo que es una galaxia.  Así que decido finalizar el apartado de Galaxias, reflejando un cuadro del Grupo Local de galaxias en el que está situada la nuestra.

En el cuadro anterior del Grupo local de Galaxias al que pertenece la Vía Láctea, en la que está nuestro Sistema solar, se consigna las distancias a que se encuentran estas Galaxias de la nuestra y se hace en kiloparsec.

En el espacio exterior, el cosmos, lo que conocemos por Universo, las distancias son tan enormes que se tienen que medir con unidades espaciales como el año-luz (Distancia que recorre l luz en un año a razón de 299.792.458 metros por segundo.  Otra unidad, ya mayor, es el Pársec (pc) Unidad básica de distancia estelar, correspondiente a una paralaje trigonométrica de un segundo de arco (1”).  En otras palabras, es la distancia a la que una Unidad Astronómica (UA = 150.000.000 Km.) subtiende un ángulo de un segundo de arco.  Un Pársec es igual a 3,2616 años-luz, o 206.265 Unidades Astronómicas, o 30,857×10¹² Km.  Para las distancias a escalas Galácticas o intergalácticas, se emplea una Unidad de medida superior al Pársec, el Kiloparsec (kpc) y el megaparsec (Mpc).

Esas inmensas distancias son, de momento, la barrera que nos tiene confinados ern nuestro Sistema Solar del que no tenemos ningún medio de salir, y, si en el futuro pudiéramos viajar a las estrellas, no podría ser por los medios convencionales que ahora conocemos, sino que, tendríamos que dominar el hiperespacio para poder llegar a regiones lejanas del Universo en un tiempo razonablemente aceptable y soportable.

emilio silvera

[?]

Año Internacional de la Astronomía 2009

José Marquina
Departamento de Física, Facultad de Ciencias, UNAM

Vincenzo Galilei nació en 1520 en Santa María del Monte, cerca de Florencia. Fue un afamado laudista, compositor y teórico musical, que contribuyó de manera significativa a la evolución musical en el siglo XVI. Fue autor del Dialogo della musica antica e della moderna y del Discorso intorno all` Opera di Messer Gioseffo Zarlino da Chioggia . En la primera de estas obras, Vincenzo Galilei escribe: “Me parece que quienes confían sin más en la autoridad como prueba de una cosa cualquiera y no tratan de aducir alguna razón válida, proceden de forma ridícula… Yo deseo… que se me permita plantear cuestiones libremente, así como responder sin ningún tipo de adulación, pues esto es lo que verdaderamente conviene a quienes buscan la verdad de las cosas”.

En 1564, el 15 de febrero, nació, en Pisa, su primer hijo, al que puso por nombre Galileo. La familia Galilei vivió los siguientes 10 años en Pisa, trasladándose después a Florencia. En 1581, Galileo se matriculó en la Universidad de Pisa, en la carrera de Medicina, la cual abandonó en 1585, sin haber obtenido ningún título. Entre 1585 y 1589 se dedicó a diversas actividades, enriqueciendo sus conocimientos en diversas áreas, predominantemente en matemáticas, filosofía y literatura. De 1588 son las curiosas Lezioni circa la figura, sito e grandezza dell’ Inferno di Dante , escrito en el cual Galileo defiende las tesis de Manetti acerca de la topografía del infierno narrado por Dante. En 1589, regresó a la Universidad de Pisa, pero ahora como catedrático de matemáticas. En aquella época ésta no era una cátedra importante y su salario era de tan sólo 60 escudos anuales, mientras que, por ejemplo, Girolamo Mercuriales, catedrático de medicina, percibía 2000. De la época de Pisa es la leyenda de como refutó a Aristóteles lanzando objetos desde lo alto de la famosa torre inclinada, leyenda que es absolutamente falsa.

En 1591 murió Vincenzo, recayendo sobre los hombros de Galileo la responsabilidad de la familia, por lo que tuvo que ingeniárselas para conseguir un trabajo mejor remunerado y sobre todo con un futuro más halagador, lo cual consiguió en 1592 al obtener la cátedra de matemáticas en Padua.

En Padua, Galileo trabajó durante 18 años, y fueron, a decir del propio Galileo, los mejores años de su vida. En estos 18 años Galileo construyó su física, se unió a Marina Gamba y tuvo tres hijos, Virginia, que nació en 1600, Livia en 1601 y Vincenzo en 1606, los cuales fueron presentados en la pila bautismal con el apellido Gamba.

Estando en Padua, leyó el Mysterium Cosmographicum de Kepler y entró en contacto epistolar con él, gracias a lo cual sabemos que ya para 1597 Galileo asegura haber adoptado la doctrina de Copérnico y tener muchos argumentos en su favor, los cuales no ha dado a conocer públicamente “… temeroso de la suerte que corrió el propio Copérnico… quien, aunque adquirió fama inmortal, es para una multitud infinita de otros (que tan grande es el número de necios) objeto de burla y escarnio”.

En el año 1609, mientras continuaba sus estudios sobre el movimiento, tuvo noticias de la invención, en los Países Bajos, de un aparato que permitía ver cerca los objetos lejanos. Dándose cuenta de la importancia del telescopio (nombre acuñado el 14 de abril de 1611 por el filólogo Demisani), Galileo se dio a la tarea de construir uno con sus propios medios, lo cual consiguió rápidamente y después de presentarlo al Senado de Venecia y obtener algunas ventajas económicas, se dedicó a apuntarlo al cielo. El producto de sus observaciones celestes se plasmó en el Sidereus Nuncius , publicado en marzo de 1610 y dedicado al Gran Duque Cosme de Médicis. En este texto se encuentran las famosas observaciones telescópicas de la superficie lunar y el anuncio del descubrimiento de cuatro satélites de Júpiter (Io, Europa, Ganímedes y Calixto) denominados por Galileo astros mediceos, ya que, como asegura en su dedicatoria a Cosme de Médicis, están “… reservados a tu ínclito nombre…”.

El Siderius Nuncius anuncia una nueva era para la astronomía, ya que, aunque al principio recibió duras críticas por el uso del telescopio en cuestiones astronómicas, ya para abril de 1611 Galileo fue recibido, de manera triunfal, en Roma, entrevistándose con el mayor astrónomo del mundo católico, el famoso padre Clavius, que reconoció abiertamente las virtudes del telescopio y su utilidad para la observación astronómica. Igualmente, fue recibido por Pablo V y por el príncipe Federico Cesi, influyente personaje del mundo científico romano, que lo nombró miembro de la Accademia dei Lincei. Para estas fechas, Galileo ya se había mudado a Florencia, pues había sido nombrado Gran Matemático y Filósofo de la Corte de los Médicis, y desde ahí siguió sus observaciones telescópicas, reportadas a la forma de anagramas y según las cuales Saturno tenía dos satélites (en realidad se trataba de los anillos) y Venus presentaba fases como la Luna. Igualmente, en 1613 publicó, bajo los auspicios de la Accademia dei Lincei, su Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari, en el que defiende el “… gran sistema copernicano, a favor de cuya revelación universal soplan ahora propicias brisas que nos disipan todo temor de nubarrones o vientos cruzados”.

En diciembre de este mismo año ocurrió un evento que tendría particular importancia en la historia del copernicanismo. En un desayuno con la duquesa Cristina de Lorena, madre de Cosme, el padre Castelli, amigo de Galileo, se enfrascó en una discusión con el doctor Boscaglia, profesor de filosofía, sobre los problemas teológicos que conlleva el aceptar el heliocentrismo, con el consecuente movimiento de la Tierra. Cuando Castelli le escribió a Galileo contándole esta anécdota, éste empezó, inmediatamente, la redacción de una Lettera a Castelli , que para 1615 se había convertido en la Lettera a Madama Cristina de Lorena, Granduchessa di Toscana , en la que Galileo decía, entre otras cosas, que “…es costumbre de las Escrituras, decir muchas cosas que son diferentes de la verdad absoluta…” y que “… las conclusiones físicas, las cuales han demostrado ser verdaderas, no se les debe dar un lugar más bajo que a los pasajes escriturales, sino que uno debe aclarar como dichos pasajes no son contradictorios con tales conclusiones…”.

Pareciera ser que Galileo desconocía que en el Concilio de Trento (1545 – 1563) se había prohibido, explícitamente, la interpretación libre de las Escrituras, aunque en la propia carta Galileo mostraba su conocimiento de tal prohibición, pero explicaba que el mandato conciliar se refería a “… aquellas proposiciones que son artículo de fe o involucran a la moral… ” y que “… el movimiento o reposo de la Tierra o del Sol no son artículo de fe y no están en contra de la moral…”, con lo que Galileo, no sólo se consideraba en libertad para interpretar las Escrituras, sino que además, explicaba como debían interpretarse los acuerdos del Concilio de Trento. Como remate, Galileo terminaba el escrito explicando, desde un punto de vista copernicano, el milagro de Josué, que era el ejemplo principal para los que aducían que el planteamiento heliocéntrico era contrario a las Escrituras. En este caso llama la atención que aunque el planteamiento de Galileo era que las Escrituras no debían interpretarse de manera textual, su explicación de dicho milagro se apegaba al sentido literal del texto.

El resultado de las cartas, que circularon profusamente, fue que Galileo fue acusado ante el Tribunal del Santo Oficio y aunque los procedimientos se realizaron secretamente, sin la participación de Galileo, sus amigos romanos lo mantenían al tanto de los rumores y las advertencias que de manera indirecta hacían personajes de la relevancia del Cardenal Bellarmino, el más influyente teólogo del catolicismo y consultor del Santo Oficio, que en una carta, del 12 de abril de 1615, al Padre Foscarini, autor de un libro que pretendía reconciliar la astronomía copernicana con la Biblia, le decía “… me parece que vuestra reverencia y el señor Galileo obráis prudentemente cuando os contentáis con hablar de manera hipotética y no absoluta…”, para, más adelante señalar que “… de contarse con una prueba real de que el Sol está en el centro del Universo, y la Tierra en la tercera esfera… deberíamos proceder en tal caso con gran circunspección para explicar pasajes de las Escrituras que parecen enseñar lo contrario… Pero no creo que exista tal prueba, puesto que nadie me la ha mostrado. … Y, en caso de duda, no puede uno abandonar las Sagradas Escrituras tal como las expusieron los Santos Padres…”.

Para diciembre de 1615 Galileo decidió ir a Roma para defender, de viva voz, sus planteamientos. Como no le fue fácil entrevistarse con altos cargos eclesiásticos, debió contentarse con tratar con intermediarios, razón por la cual, en enero de 1616, le envió al Cardenal Orsini la que, consideraba la prueba definitiva del movimiento de la Tierra: su teoría de las mareas.

El 24 de febrero de 1616, el veredicto del Santo Oficio señala que la proposición relativa al heliocentrismo es “… necia y absurda… desde el punto de vista filosófico, a la vez que formalmente herética…, mientras que la relativa al movimiento de la Tierra
“… merece idéntica censura… desde el punto de vista filosófico, mientras que desde el punto de vista teológico es cuando menos errónea por lo que respecta a la fe”.

Tras este dictamen, el Papa le solicitó a Bellarmino que notificase a Galileo la prohibición de seguir sosteniendo y defendiendo las proposiciones censuradas, y que en caso de que no estuviese dispuesto a acatar la decisión, el Comisario General de la Inquisición le ordenaría que no sostuviese, defendiese ni enseñase dichas proposiciones, pues de lo contrario la Inquisición procedería en su contra. Llama la atención que en la primera parte del encargo a Bellarmino no se habla de la prohibición de enseñar, mientras que en la segunda, en la que aparece el Comisario General de la Inquisición, la prohibición sí dice, explícitamente, enseñar.

El 5 de marzo de 1616, la Congregación General del Index, publicó un decreto en el que señalaba que la doctrina que plantea la inmovilidad del Sol y el movimiento de la Tierra, es falsa y opuesta a las Sagradas Escrituras, por lo que “… para que esta opinión no continúe difundiéndose para perjuicio de la verdad católica, la Santa Congregación ha decretado que De Revolutionibus Orbium Coelestium del citado Nicolás Copérnico y Sobre Job de Diego de Zúñiga queden suspendidos hasta que se les corrija…”.

Galileo se mantuvo alejado de la astronomía hasta el año 1618 en el que aparecieron tres cometas. En 1619 Oratio Grassi publicó un tratado sobre los cometas en el que se acogía a las explicaciones de Tycho Brahe, el cual fue contestado por Mario Guiducci, amigo de Galileo en una conferencia que finalmente se convirtió en el libro Discorso delle comete , en el que atacaba la posición de Grassi. Los jesuitas vieron, seguramente con razón, la mano de Galileo tras el escrito de Guiducci, y contestaron en la Libra Astronomica ac Philosophica , firmado por Lotario Sarsi Sigensano, anagrama de Oratio Grassi Salonensi. En este escrito se atacaba abiertamente a Galileo haciendo a un lado a Guiducci, lo que provocó que Galileo empezara a redactar su respuesta, en la cual trabajó hasta 1623, año en que apareció bajo el título Il Saggiatore , que representa, más allá de su objetivo específico de discurrir sobre los cometas, una extraordinaria puesta en discurso de la vasta concepción metodológica galileana. Como antes de salir publicado, se eligió como papa a Maffeo Barberini, quien además de ser florentino era un hombre con merecida fama de intelectual, Galileo le dedicó el libro.

Considerando Galileo que con la llegada del nuevo papa, conocido por la posteridad como Urbano VIII, soplaban tiempos de libertad, se abocó, desde 1624 hasta 1630, a redactar la más famosa, por diversas razones, de sus obras: el Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano . El título que Galileo había planeado era Dialogo sulle maree , pues seguía pensando que su teoría de las mareas era el argumento clave a favor del heliocentrismo. Después de muchas dificultades, el libro aparece publicado a principios de 1632, para agosto de ese año es confiscado por la Inquisición y el primero de octubre Galileo es citado a comparecer, a lo largo de ese mes, en Roma.

Galileo no se presentó inmediatamente, aduciendo problemas de salud, lo cual molestó a las autoridades eclesiásticas, que en enero de 1633 le enviaron al inquisidor de Florencia una carta en la que señalaban que en la “… Congregación del Santo Oficio se ha comentado desfavorablemente que Galileo no haya obedecido prontamente al mandato de acudir a Roma… por tanto… si no obedece en seguida se enviará ahí un Comisario con medios para detenerlo y conducirlo a las cárceles de este supremo Tribunal, ligado con hierros si es preciso…”.

El 20 de enero Galileo partió hacia Roma, aunque no llegó sino hasta el 13 de febrero, dos días antes de su cumpleaños número 69. Se hospedó en casa de Nicolini, el embajador toscano, recibiendo la orden de comparecer el 12 de abril, ante el Tribunal del Santo Oficio. El tiempo que media entre el primer interrogatorio y el segundo, el 30 de ese mismo mes, Galileo está en calidad de prisionero, no en las cárceles del Santo Oficio sino en las habitaciones del fiscal. En este segundo interrogatorio, Galileo hace una declaración en la que reconoce que su libro Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, parece defender el copernicanismo, aunque esa no era su intención. Hecha esta confesión, se le permite regresar a casa del embajador Nicolini, hasta el 10 de mayo en que es convocado nuevamente y en esta ocasión presenta una defensa escrita en la que termina pidiendo clemencia. El 21 de junio Galileo vuelve a comparecer siendo sometido a un riguroso examen en el que declara no tener ni haber tenido “… esta opinión de Copérnico desde que me fue ordenado que la abandonara, por lo demás, estoy aquí en sus manos, hagan lo que les plazca”. Al día siguiente le fue leída la sentencia, que sólo fue firmada por siete de los diez jueces. La sentencia establecía que Galileo fue encontrado “vehementemente sospechoso de herejía”, que era un término legal que no consistía en la sospecha de un crimen, sino que era una categoría específica de crimen, e incluía su prisión formal, la prohibición de su libro, además de algunas saludables penitencias. Oída la sentencia, en la sala del convento de Santa María de Minerva, Galileo, de rodillas, pronunció su abjuración pública: “Yo Galileo Galilei, hijo del difunto Vincenzo Galilei, florentino, de setenta años de edad, constituido personalmente en juicio y arrodillado ante vosotros, eminentísimos y reverendísimos cardenales de la Iglesia Universal Cristiana, inquisidores generales contra la malicia herética, teniendo ante mis ojos los Santos y Sagrados Evangelios que toco con mis manos, juro que he creído siempre, que creo ahora y que, Dios mediante creeré en el futuro, todo lo que sostiene, practica y enseña la santa Iglesia Católica Apostólica Romana… Yo Galileo Galilei, supraescrito, he abjurado, jurado, prometido y me he obligado como figura más arriba; y en testimonio de la verdad he escrito la presente cédula de abjuración y la he recitado palabra por palabra en Roma, en el convento de Minerva, este 22 de junio de 1633”.

La prisión formal de la sentencia se convirtió, a partir del 30 de junio, en confinamiento en casa del Arzobispo de Siena y más tarde se le permitió trasladarse a su villa en Arcetri, donde regresó al trabajo en la que había sido su pasión de juventud, antes de entrar en su lucha por el copernicanismo, la física terrestre. Para 1636, Galileo tiene terminado los Discorsi e Dimostrazione matematiche intorno a due nuove scienze, attinnenti alla meccanica e i movimenti localli , en los que, en las primeras dos jornadas se convierte en precursor de la física de materiales y en las inmortales tercera y cuarta jornadas, Galileo funda la moderna ciencia del movimiento con la construcción de su cinemática. Fueron publicados, en 1638, en Leyden.

La noche del 8 de enero de 1642, a la edad de 77 años y casi once meses, fallece Galileo en Arcetri y sus restos son trasladados a Florencia para ser enterrados en la iglesia de la Santa Croce junto a los de, entre otros, Miguel Ángel.

La vida de Galileo parece resumirse en las palabras de su padre:

“Yo deseo… que se me permita plantear cuestiones libremente… pues esto es lo que verdaderamente conviene a quienes buscan la verdad de las cosas”.

La fuente arriba reseñada

[?]

Tipos de nebulosas

Uno de los aspectos más notables de las nebulosas es su variedad de formas y estructuras. Gracias a los modernos telescopios y al uso de ordenadores, se han podido elaborar fotos digitales detalladas que, mediante los programas informáticos adecuados, se pueden colorear para obtener imágenes espectaculares.

Nebulosas planetarias

Las nebulosas planetarias se parecen a los planetas cuando son observadas a través de un telescopio. En realidad son capas de material desprendidas de una estrella evolucionada de masa media, al pasar de gigante roja a enana blanca.

La nebulosa del Anillo, en la constelación de Lira, es una planetaria típica que tiene un periodo de rotación de 132.900 años y una masa de unas 14 veces la masa del Sol. En la Vía Láctea se han descubierto varios miles de planetarias.

Más espectaculares, pero menores en número, son los remanentes de supernovas, cuya representante más significativa es la nebulosa del Cangrejo, en Tauro, que se desvanece a razón de un 0,4% anual. Las nebulosas de este tipo son radiofuentes intensas, a causa de las explosiones que las formaron y los restos de púlsares en que se convirtieron las estrellas.

Cuando muere una estrella, eso es lo que nos queda, una nebulosa: gas y polvo interestelar del que nacen nuevas estrellas y, de la gran variedad de nebulosas que existen las más significativas son las de reflexión, las de absorsión y las oscuras pero, todas tienen una fuente común: de ella nacen las estrellas y se forman los sistemas solares con sus planetas y lunas y…alguna vez con su propia variedad de vida como ocurre, por ejemplo en la Tierra. De momento, por nuestras limitaciones, la única vida que hemos podido constatar.

Objetos Herbig-Haro

Los objetos Herbig-Haro, que deben su nombre al astrónomo mexicano Guillermo Haro y a al estadounidense G. Herbig, son pequeñas nebulosas muy brillantes que se encuentran dentro de dnubes interestelares muy densas

Son, probablemente, el producto de chorros de gas expelidos por estrellas en proceso de formación. Las nubes moleculares son, por su parte, extremadamente grandes, de un ancho de muchos años luz, con un perfil indefinido y una apariencia tenue y neblinosa.

Los objetos Herbig-Haro se pueden estudiar en el infrarrojo. Estos objetos varían de tamaño y brillo en pocos años. Se encuentran en regiones de formación estelar activa. Se cree que estas nebulosas corresponden a flujos de gas de alta velocidad expulsado por estrellas jóvenes al chocar contra nubes interestelares. El estudio de los objetos Herbig-Haro ayuda a comprender los detalles de cómo se forman las estrellas.

Hay otras maravillas que ahí “arriba”, en el cielo se producen y de las que podemos hablar otro día, ya que, en el Año Internacional de la Astronomía, todos los que colaboramos con el evento, de alguna manera, tenemos como objetivo principal la divulgación de lo que es el Universo y de las cosas que en él ocurren. En una palabra, acercar el Universo a todos.

emilio silvera.

[?]