Este viaje comienza en un lugar en el que no seríamos capaces de reconocer, ya no la Tierra, sino la Vía Láctea. Nuestro paseo empieza en el borde mismo del universo, a miles de millones de años-luz de distancia de nuestro planeta natal. Aquí, estamos en el reino de los filamentos galácticos y los supervacíos cósmicos. El universo, visto a esta escala, parece una fina y delicada red neuronal.
Los filamentos galácticos están compuestos por miles de millones de galaxias. Todas ellas indistinguibles desde esta distancia. Los supervacíos son grandes áreas en las que, aparentemente, no hay nada. Separan los filamentos galácticos entre sí y le dan esa apariencia de red neuronal.
Sin embargo, sería un error creer que estas zonas están completamente vacías. En su interior, ocultas a nuestra vista desde esta distancia, también encontraríamos multitud de galaxias. Pero no es esa la dirección hacia la que partiremos. Porque la Vía Láctea, una galaxia espiral entre los 200.000 millones de galaxias que componen el universo observable, no está en uno de estos grandes vacíos. Su hogar está en algún lugar de uno de esos filamentos galácticos. La mayoría de ellos tienen un tamaño de entre 160 y 260 millones de años-luz. Y marcan los límites de los supervacíos.
Los filamentos forman parte de supercúmulos. Agrupaciones de cientos de miles de galaxias. Hay uno, en particular, que, a esta distancia, probablemente solo un ojo experto podría llegar a reconocer, pero que tiene un significado muy especial para nosotros: Laniakea. El nombre, en hawaiano, significa «cielos inconmensurables».
Nuestro viaje nos acerca hacia el lugar en el que podemos encontrar la Tierra. Emprendemos nuestro camino hasta que solo los supercúmulos galácticos, que componen los filamentos de Laniakea, son visibles. Ante nuestros ojos, aunque indistinguibles individualmente, hay unas 100.000 galaxias que se extienden a lo largo de 520 millones de años-luz. Una de esas galaxias es la Vía Láctea. Aunque, por más que lo intentásemos, no seríamos capaces de identificarla desde esta distancia. Estamos, todavía, en el reino de estructuras que son mucho más grandes que una galaxia.
Laniakea es una estructura transitoria. Los diferentes supercúmulos de galaxias que la componen no están ligados gravitatoriamente entre sí. Así que, con el tiempo, irá modificándose, en un proceso que sucede a una escala mucho más grande que la de una vida humana. En el transcurso de la vida de una persona, el universo parece casi estático…
De entre todos los supercúmulos de galaxias que forman parte de Laniakea, nuestro destino está en uno muy concreto: el supercúmulo de Virgo. Este está compuesto por unos 100 cúmulos de galaxias, con un diámetro aproximado de 110 millones de años-luz. Estamos, todavía, muy lejos de nuestro hogar. Desde nuestra posición, en este tranquilo viaje hacia la Tierra, somos incapaces de identificar la Vía Láctea, o ninguna de las galaxias que, con un telescopio, podemos observar cerca de la nuestra.
En todo el universo, se calcula que hay unos 10 millones de supercúmulos galácticos. Nuestra galaxia, junto a todo el supercúmulo de Virgo, y otros supercúmulos que componen Laniakea, viajan a 2,2 millones de kilómetros por hora hacia su centro. Allí se encuentra el Gran Atractor, una región del espacio que parece contener una masa miles de veces superior a la de nuestra galaxia. Aunque su estudio es difícil, porque nuestra propia galaxia oscurece el lugar hacia el que se dirige, todo parece indicar que el centro de Laniakea, el Gran Atractor, es simplemente un enorme supercúmulo de galaxias: el supercúmulo Vela.
Está a unos 870 millones de años-luz de distancia de la Vía Láctea y es una de las estructuras más grandes que podemos observar en el universo. Aunque no lo podamos percibir, en estos momentos, mientras lees estas palabras, nuestra galaxia viaja a 2,2 millones de kilómetros por hora hacia un lugar que se encuentra a 870 millones de años-luz. Es decir, si pudiésemos viajar a la velocidad de la luz, tardaríamos 870 millones de años en llegar hasta nuestro destino. Es posible que te cueste poner en perspectiva esa cantidad de tiempo. Es 13 veces más que el tiempo transcurrido desde la extinción de los dinosaurios (hace 65 millones de años). Es, también, casi 3,5 años galácticos. Un año galáctico es el tiempo que tarda el Sol en dar una vuelta alrededor de la Vía Láctea, aproximadamente 250 millones de años.
Es difícil entender el tamaño y la forma del universo. A nuestra mente no se le da bien trabajar con números grandes. Al hablar del universo no podemos pensar en nuestros términos habituales. En la escala más grande del cosmos, un kilómetro es una unidad que se nos queda irrisoriamente pequeña. En realidad, incluso el año-luz, la distancia que recorre la luz, en el vacío, en un año, unos 9,5 billones de kilómetros, también se nos queda extremadamente pequeña.
Hagamos un pequeño alto en nuestro particular viaje hacia la Tierra desde los confines más alejados del universo. Estamos ante el supercúmulo de Virgo, todavía a millones de años-luz de distancia de la Vía Láctea. Nuestra galaxia, todavía, es irreconocible desde esta distancia. Hay dos grandes grupos que destacan sobre los demás. El cúmulo de Virgo, el corazón del supercúmulo que lleva el mismo nombre, y que está formado por unas 1.300 galaxias; y el Grupo Local, el hogar de 54 galaxias, incluyendo Andrómeda. Aquí ya empezamos a movernos en una escala que, con dificultad, comienza a recordarnos el firmamento que nos resulta familiar.
Desde la superficie de la Tierra, con la ayuda de un pequeño telescopio, es posible ver algunas de las muchas galaxias que conforman el cúmulo de Virgo. Es el caso de Messier 49, su galaxia más brillante, que fue observada por el astrónomo francés Charles Messier entre finales de 1770 y principios de 1780. Junto a ella, también observó Messier 87, una galaxia elíptica que destaca por encontrarse en el centro mismo del cúmulo de Virgo. Messier 87 tiene la particularidad de ser una de las galaxias más grandes que podemos observar a nuestro alrededor. Además, nos presenta una característica que no vemos frecuentemente en otras galaxias. Un chorro de materia azul que parece partir desde el centro.
Creemos que en el centro de todas las galaxias grandes, y Messier 87 ciertamente lo es, hay un agujero negro supermasivo. A diferencia del de la Vía Láctea, este agujero negro supermasivo está activo. Es decir, está absorbiendo material. Aunque hablaremos de los agujeros negros más adelante, hay que decir que no todo el material cae al interior de un agujero negro cuando es absorbido. En ocasiones, una parte de ese material puede salir despedido, acelerado a velocidades cercanas a la de la luz, formando un chorro de plasma energético. En el caso de Messier 87, ese chorro es visible a 5.000 años-luz del centro de su galaxia. En este viaje desde los confines del universo, esta galaxia elíptica sería una parada que atraería la atención de los turistas.
Aunque sería de lo poco del cúmulo de Virgo que nos llamaría la atención. A diferencia de la Vía Láctea, que es una galaxia espiral, Messier 87 es una galaxia elíptica. Desde la distancia, una galaxia elíptica parece una gigantesca bola de luz con un carácter difuso. No somos capaces de identificar las estrellas individuales que la componen, y tampoco podemos ver las nubes de gas de las que nacerán nuevas estrellas.
Al contrario, las galaxias elípticas destacan por estar formadas, principalmente, por estrellas viejas. Son las galaxias espirales, como la Vía Láctea, o nuestra vecina Andrómeda, las que, por el contrario, muestran una mayor cantidad de estrellas jóvenes y una estructura mucho mejor definida. Creemos que las galaxias elípticas son el resultado de la colisión de galaxias espirales.
En una galaxia espiral, las estrellas giran en torno al centro de la galaxia aproximadamente en el mismo plano. Eso, junto a las nubes de gas que podemos encontrar en sus bonitos brazos galácticos, provoca que tengan un aspecto muy definido. Casi podríamos decir que no hay dos galaxias espirales iguales, aunque lo cierto es que algunas tienen un aspecto muy similar al que, creemos, tiene nuestra propia Vía Láctea.
Pero dejemos atrás el cúmulo de Virgo y permitamos que nuestra nave siga su viaje. Es hora de acercarnos al Grupo Local, a nuestro querido hogar. Aquí estamos a miles de millones de años-luz del borde del universo. En este viaje hemos pasado de las estructuras más grandes del universo a las más pequeñas. Como si se tratase de una suerte de gigantesca muñeca rusa, que contiene muchas más muñecas rusas, más pequeñas. Es un viaje que no es muy diferente al que podemos hacer a otra escala que nos resulta, también, difícil de imaginar: la del mundo microscópico.
Esta es la bendición y la maldición de la mente humana. Estamos acostumbrados a funcionar en una escala mucho más pequeña que la que nos presenta el universo. Pero también en una escala mucho más grande que la que nos presenta el mundo microscópico. Eso hace que las magnitudes con las que nos manejamos aquí sean difíciles de imaginar y cuantificar.
En este punto de nuestro viaje, con el Grupo Local ya en nuestro punto de mira, podemos reconocer nuestra querida Vía Láctea. A nuestro alrededor, allá donde miremos, podemos ver multitud de galaxias en todas direcciones. Si observamos su movimiento, veremos que algunas nos muestran una tonalidad roja: eso es señal de que se alejan de nuestra galaxia. Otras, como la bella galaxia de Andrómeda, muestran un color azul que indica que se acercan a nosotros.
Pero ¿por qué se producen esos colores? Se trata del desplazamiento al rojo y el desplazamiento al azul. No es muy diferente a lo que sucede cuando escuchamos el sonido de una ambulancia que se acerca hasta nosotros y, posteriormente, se aleja. El sonido de la sirena se vuelve cada vez más agudo hasta que la ambulancia llega a nuestra altura, y, en cambio, cada vez más grave a medida que se aleja. Esto sucede porque sus ondas acústicas, en su recorrido hasta nuestros oídos, son cada vez más cortas. Al alcanzarnos y alejarse, sin embargo, se produce el efecto contrario: las ondas acústicas se alejan de nosotros y, en consecuencia, se estiran.
La luz de las galaxias funciona de la misma manera. Las galaxias que se alejan nos muestran su luz desplazada hacia el rojo. No debería sorprendernos, porque es el color que tiene la longitud de onda más larga. Hay longitudes incluso más largas, pero escapan a la percepción de nuestros ojos y, por tanto, nos son invisibles a menos que recurramos a la ayuda de otros instrumentos. Las galaxias que se acercan, por contra, muestran su luz desplazada hacia el azul y el violeta porque estos son los colores con la longitud de onda más corta. Hay otras longitudes de onda aún más cortas, pero, de nuevo, no podemos percibirlas sin la ayuda de otros instrumentos.
En el Grupo Local encontramos 54 galaxias. La mayoría son galaxias enanas, mucho más pequeñas que la Vía Láctea. Hay tres galaxias grandes que destacan por encima de todo lo demás: la galaxia de Andrómeda, la galaxia del Triángulo y nuestra propia Vía Láctea. Es un paisaje que, en la escala cósmica, solo podremos ver durante poco tiempo: dentro de unos 4.500 millones de años, la Vía Láctea y Andrómeda colisionarán, formando una galaxia elíptica a la que denominamos Lactómeda. A ella, poco tiempo después, se le unirá la galaxia del Triángulo. En cierto modo, es un buen recordatorio de que somos afortunados de existir en este preciso instante de la historia del universo. Podemos observar nuestro hogar de una manera que, en un futuro lejano, nadie podrá volver a ver.
Por cierto, no te dejes llevar por lo alarmante del nombre. Aunque una colisión entre galaxias pueda sonar a algo catastrófico y definitivo, lo cierto es que sucede constantemente y es uno de los mecanismos más importantes en la vida del cosmos. Dos galaxias se unen y forman una nueva, pero la inmensa mayoría de estrellas, lejos de los dos centros galácticos (como el Sol en la Vía Láctea), no sufren cambios notables. Las colisiones entre estrellas son muy raras porque, aunque nos cueste imaginarlo, el espacio es realmente grande y está muy vacío.
Pero volvamos al presente. Nuestro viaje nos acerca cada vez más a nuestro hogar. Desde esta distancia, podemos ver Andrómeda, la galaxia del Triángulo y la Vía Láctea en todo su esplendor. Sin embargo, no somos capaces, todavía, de reconocer el Sistema Solar.
De las tres galaxias grandes, Andrómeda es la mayor. Tiene un diámetro aproximado de 220.000 años-luz, casi el doble que el de la Vía Láctea, que es de unos 120.000 años-luz. La galaxia del Triángulo es más pequeña, con unos 60.000 años-luz de diámetro, y es posible que sea una galaxia satélite de Andrómeda. Pero no por ello es menos especial. A pesar de estar a 3.000.000 de años-luz de la Tierra, es posible observarla a simple vista desde un cielo completamente oscuro y sin contaminación lumínica. Es el objeto más distante que se puede observar sin instrumentos desde la superficie de la Tierra. La galaxia de Andrómeda, que también se puede observar a simple vista, está algo más cerca, a unos 2,5 millones de años-luz.
Junto a estas tres galaxias, tenemos una legión de galaxias satélite entre las que hay varias que destacar. Es el caso de Messier 32, que acompaña a Andrómeda y encaja en la definición de galaxia elíptica. Tiene una forma poco definida, no está formando nuevas estrellas y la mayor parte de sus estrellas son viejas, emitiendo el característico tono amarillo y anaranjado que vemos en muchas galaxias elípticas en otros lugares del universo.
Sin embargo, lo que no está tan claro es cómo se convirtió Messier 32 en una galaxia elíptica. Es probable que sea consecuencia de la interacción gravitatoria con Andrómeda. Pero, en cualquier caso, nos permite recordar que hay muchas cosas aún pendientes de comprender. No solo en los lugares más remotos del cosmos, también aquí mismo, en lo que, dentro de la perspectiva cósmica, vendría a ser el jardín de nuestro hogar.
Algunas de esas galaxias satélite que podemos observar en el Grupo Local están interaccionando con las galaxias grandes. Es el caso de la galaxia enana elíptica de Sagitario, que presenta el aspecto más llamativo de las que podemos ver. Rodea a la Vía Láctea en una órbita polar, de tal manera que parte de la galaxia está por encima del plano de la nuestra y parte por debajo. Aunque pueda parecer increíble, está chocando con nuestra galaxia. Está siendo lentamente absorbida por la Vía Láctea (en el extremo opuesto a la ubicación de la Tierra) en un proceso que todavía durará millones de años.
Mención especial merecen dos galaxias enanas que te pueden resultar muy familiares si vives en el hemisferio sur: me refiero a las Nubes de Magallanes. La Gran Nube de Magallanes, que se encuentra a 163.000 años-luz, es la cuarta galaxia más grande del Grupo Local. Solo la superan las tres que ya he mencionado anteriormente: Andrómeda, la galaxia del Triángulo y la Vía Láctea. Tiene un tamaño de unos 14.000 años-luz y su aspecto es irregular. Presenta una barra espiral, como la que nuestra galaxia tiene en su centro. No obstante, la estructura de sus brazos es poco reconocible por las interacciones gravitatorias con la Vía Láctea y, principalmente, con la Pequeña Nube de Magallanes. Desde el hemisferio norte de la Tierra no se puede ver, a menos que estés en latitudes por debajo de 20º N. Sin embargo, si estás en el hemisferio sur, podrás reconocerla como una tenue nebulosidad entre las constelaciones Dorado y Mensa. Su tamaño aparente en el cielo es unas 20 veces el de la Luna, aunque solo podrás verla en lugares que tengan poca contaminación lumínica.
Una de las particularidades que definen a las galaxias enanas es que suelen encontrarse en un proceso muy intenso de formación de estrellas y, en este caso, tampoco es una excepción. De hecho, aquí es donde encontramos una de las regiones más grandes de formación de estrellas que podemos encontrar dentro del Grupo Local: la nebulosa de la Tarántula. No solo es una de las más grandes; es, también, la más activa. Es una nebulosa muy brillante, iluminada por la luz de las estrellas en su interior. Tanto que, si estuviese en la Vía Láctea, en el lugar de la nebulosa de Orión, a unos 1.400 años-luz de nuestro planeta, la nebulosa de la Tarántula proyectaría sombras en la superficie de nuestro mundo.
Por si todo esto no fuera suficiente, la nebulosa de la Tarántula fue el lugar en el que, en 1987, se produjo una supernova. Fue visible, en el hemisferio sur, a simple vista durante un tiempo, y fue la primera oportunidad que tuvimos, en la astronomía moderna, de estudiar uno de los fenómenos más violentos del universo.
Si alejamos nuestra vista de la Gran Nube de Magallanes, observaremos un pequeño puente de material que se pierde en la distancia. Es el Puente de Magallanes, que conecta a la Gran Nube de Magallanes con la Pequeña Nube de Magallanes. Esta última se encuentra algo más lejos, a unos 200.000 años-luz de la Vía Láctea. Solo tiene 7.000 años-luz de diámetro, pero también es visible desde el hemisferio sur.
Aunque no llama tanto la atención como su hermana mayor, en la Pequeña Nube de Magallanes también encontramos lugares de formación de estrellas, como es el caso de N90, que rodea al cúmulo abierto NGC 602. Un cúmulo abierto es una agrupación de jóvenes estrellas que se han formado recientemente; es decir: en los últimos millones de años.
Reanudamos nuestro viaje hacia nuestro destino final. El firmamento que podemos observar a nuestro alrededor nos es cada vez más familiar. Dejamos atrás las galaxias satélite y nos adentramos en la Vía Láctea. Nuestro hogar. Una galaxia espiral barrada que, vista desde la distancia, no destacaría por encima de otras galaxias espirales barradas.
Un observador, desde alguna otra galaxia distante, no podría sospechar que, en las afueras de esta colección de estrellas y gas, hay un planeta habitado por criaturas inteligentes. Pero, con la Vía Láctea ya ante nuestros ojos, solo podríamos indicar el lugar general en el que se encuentra el Sistema Solar. Son los bellos brazos espirales los que captan nuestra atención, así como la barra central en torno a la que todo gira.
Nuestra nave continúa el lento viaje hacia el Sistema Solar. En el centro de la galaxia encontramos un agujero negro supermasivo. Creemos que todas las galaxias grandes tienen uno. El nuestro se llama Sagitario A*, que se lee «Sagitario A estrella». Es el lugar más caótico y más activo de nuestro hogar en este vasto y ancho universo.
El centro de la Vía Láctea presenta una protuberancia, formada por multitud de estrellas. Es el bulbo galáctico, una de las primeras pistas de que nuestra galaxia es espiral y no elíptica. ¿Cómo lo sabemos? Basta observar otras galaxias a nuestro alrededor.
En ese viaje desde los confines del cosmos, hemos podido ver muchas galaxias espirales. Todas presentan esa protuberancia central. Algo que no es común a las galaxias elípticas, que, en cambio, muestran en su lugar un aspecto mucho más difuminado. También nos llaman la atención los brazos espirales, que son regiones de estrellas que se extienden desde el centro de la galaxia. Es aquí donde, en las galaxias de este tipo, encontramos muchas estrellas jóvenes que brillan con una llamativa luz azul.
Nuestro Sistema Solar está dentro de uno de esos brazos espirales. Lo llamamos el brazo de Orión, y tiene unos 3.500 años-luz de ancho y unos 10.000 de largo. Es aquí donde encontramos algunos de los objetos más famosos que se pueden observar en el firmamento terrestre. Como la estrella Betelgeuse, que se encuentra en la fase final de su vida y que, en algún momento del futuro, explotará en forma de supernova. Quizá en el próximo millón de años, apenas un suspiro en la escala cósmica. Pero, a pesar de lo que algunos catastrofistas anuncian, el final de Betelgeuse no supondrá un peligro para la Tierra. Está demasiado lejos para que las consecuencias de su explosivo final nos afecten de manera significativa.
Junto a Betelgeuse, hay otros objetos célebres en esta constelación que nos indican que estamos acercándonos a nuestro hogar. Uno de ellos es la nebulosa de Orión. Es una de las nebulosas más brillantes que se puede observar desde la Tierra y se encuentra a 1.344 años-luz. Se puede ver a simple vista, sin la necesidad de utilizar instrumentos astronómicos. Es la región de formación de estrellas más cercana a nuestro planeta.
¿Te has preguntado alguna vez dónde está el centro de la galaxia? Se encuentra en la dirección de la constelación de Sagitario, aunque no lo podemos observar de manera directa porque las nebulosas y las estrellas que hay entre nosotros bloquean su visión. Para poder verla hace falta recurrir a instrumentos que nos permiten observar otras longitudes de onda.
El reino de Sagitario A* es mucho más activo de lo que se podría pensar. Allí encontramos multitud de estrellas. En un radio de solo 3,26 años-luz —menos de la distancia que separa al Sol de Alfa Centauri, el sistema estelar más próximo— hay unos 10 millones de estrellas. Muchas de ellas son viejos astros que están en las últimas etapas de su vida, aunque también hay lugar para estrellas más jóvenes que se formaron hace pocos millones de años.
En la actualidad, el centro de la galaxia no parece estar formando nuevas estrellas, aunque se cree que la actividad podría volver a reanudarse en unos 200 millones de años, porque se ha detectado que se está acumulando una gran cantidad de material. En ese momento, durante un tiempo, el centro de la Vía Láctea verá nacer estrellas a un ritmo muy elevado. Quizá cien veces más rápido de lo normal. Algo que también afectará a la frecuencia de supernovas observables en esta región. El centro de nuestra galaxia es uno de los objetos de estudio de la astronomía moderna.
Nuestro viaje va tocando a su fin. En la distancia, delante de nuestra nave, podemos ver ya una estrella que no parece tener nada de especial en comparación a otras enanas amarillas. Pero es muy especial para nosotros. Es el motor del Sistema Solar: el Sol.
Estamos a unos 25.000 años-luz del centro de una galaxia que tiene unos 120.000 años-luz de diámetro. Si hiciésemos una analogía con una gran ciudad, vivimos en el extrarradio. Lejos de toda la acción, pero también lejos de los lugares más solitarios de la Vía Láctea. Es desde este punto, aquí, en un pequeño planeta rocoso del montón, donde hemos adquirido el conocimiento que nos permite comprender el universo en sus escalas más grandes. Desde nuestro mundo, podemos estudiar no solo los filamentos galácticos que recorren cientos de millones de años-luz, sino también el bullicioso centro de nuestra galaxia.
Por fin nos acercamos hacia nuestro destino, un pequeño planeta rocoso que destaca por su llamativo color azul: una señal de que tiene océanos formados por agua líquida. Al abrigo de una estrella en la mitad de su vida, se encuentra un sistema planetario que resulta tan fascinante como familiar. El Sistema Solar es nuestro hogar en la vasta inmensidad de un cosmos en el que nuestra galaxia, vista en su escala más grande, parece comparable apenas a un átomo. Esta pequeña canica azul es el único hogar del ser humano. Un pequeño barrio perdido en una inmensidad de polvo y gas. Un barrio que se fundó hace 4.500 millones de años…