¿Cómo medimos la Vía Láctea desde dentro?

Al estar dentro de la Vía Láctea, nos resulta complicado observar su estructura completa. Sin embargo, podemos aprovechar las distintas frecuencias del espectro electromagnético y nuestras observaciones de millones y millones de galaxias diferentes para inferir la forma que debería tener nuestra propia galaxia.

 

Una galaxia es una estructura inconcebiblemente enorme. Una agrupación desordenada de estrellas, gases, polvo y otros objetos más exóticos, aislados en el espacio y que se mantienen unida gracias a su propia gravedad. La nuestra concretamente tiene unos 180 000 años luz de lado a lado, contiene más de cien mil millones de estrellas y acumula una masa de aproximadamente un millón de millones de veces la masa del Sol. Recibe el nombre de Vía Láctea. A día de hoy conocemos además millones de otras galaxias más allá de la nuestra propia, algunas apenas una mínima parte del tamaño y otras varias veces más grandes.

El Sol, la Tierra y todo el sistema solar se encuentran en una región de la Vía Láctea conocida como el disco galáctico, una región circular, relativamente plana y que contiene la gran mayoría de las estrellas y el gas interestelar de la galaxia. Esto lo sabemos por lo que podemos observar desde la Tierra. Si miramos el cielo nocturno veremos una distribución bastante uniforme de estrellas, excepto por una especie de banda que cruza el cielo y en la que se concentran más astros. Esta banda no es más que el aspecto de la Vía Láctea desde dentro. Esta posición sin embargo nos dificulta enormemente conocer el resto de la galaxia. Es como si estuviéramos intentando averiguar la distribución de caminos, estanques y jardines dentro de un gran parque sin poder abandonar un banco situado cerca de uno de sus extremos. En algunas direcciones podremos observar sin demasiado impedimento, pero en otras los árboles o arbustos cercanos bloquearán nuestra visión completamente.

ESO/P. Grosbøl | Galaxia NGC 2997, pensamos que tiene un aspecto similar a la Vía Láctea
ESO/P. Grosbøl | Galaxia NGC 2997, pensamos que tiene un aspecto similar a la Vía Láctea

Es por esto que para intentar elucidar el aspecto de nuestra galaxia hemos recurrido a observar galaxias que pensamos que deberían tener una forma similar. Pensamos que la Vía Láctea debería ser una galaxia espiral, con un disco formado por diferentes brazos, que rota alrededor de una región central, más esférica y abultada, el bulbo o núcleo galáctico. Esta sería la región con mayor densidad de estrellas y la cual contendría en su centro el agujero negro supermasivo conocido como Sagitario A*. Tanto el disco como el bulbo estarían rodeados por el halo galáctico, una región esférica mucho más difusa, poblada por estrellas viejas y tenues.

Pero todo esto no siempre lo hemos tenido tan claro. No fue hasta el segundo cuarto del siglo XX que pudimos apreciar que la nuestra era una más de incontables galaxias que existen en el universo. Aún incluso antes de esto y de que supiéramos siquiera distinguir entre “nuestra galaxia” y “el resto del universo”, hubo intentos de establecer la forma y tamaño de la galaxia. El astrónomo inglés William Herschel contó la cantidad de estrellas que veía en cada dirección para intentar crear un mapa de la Vía Láctea. Esto fue antes de que se midiera la distancia a una estrella por primera vez, por lo que él asumió que todas las estrellas debían ser aproximadamente igual de brillantes y que las diferencias de brillo observadas vendrían dadas por la distancia más que por diferencias en las propias estrellas.

William Herschel, mapa de la galaxia y otras figuras
William Herschel, mapa de la galaxia y otras figuras

Herschel obtuvo que el Sol debía encontrarse en el centro de la galaxia y que esta debía tener un tamaño de unos 30 000 años luz, cuando en realidad es unas seis veces más grande y nos encontramos más bien hacia las afueras. Lo que Herschel no tuvo en cuenta es que el espacio interestelar está lleno de gas y polvo que, a suficiente distancia, puede bloquear completamente la luz de las estrellas lejanas. Por tanto él observó en la dirección opuesta al centro galáctico, donde hay menos de este polvo, sin demasiada obstrucción, pero cuando intentó observar en la dirección del núcleo de la Vía Láctea, en la que debía observar muchísimas más estrellas, su visión fue bloqueada por este polvo y este gas. En la actualidad hemos conseguido ver más allá del polvo utilizando longitudes de onda de la luz a las que Herschel no tenía acceso. Él hizo sus observaciones con luz visible, pero hoy en día podemos observar en otras longitudes de onda, como rayos X, ultravioleta, infrarrojos y, especialmente, ondas de radio. Estas últimas son capaces de atravesar las grandes nubes de gases y polvo sin demasiado impedimento, mostrándonos qué se esconde detrás de ellas.

Combinando las observaciones en nuevas regiones del espectro electromagnético con los distintos métodos para medir la distancia a las estrellas y al resto de objetos del universo pudimos al final establecer la verdadera forma de nuestra galaxia. Aunque en la actualidad estamos muy seguros de que nuestra galaxia es espiral y del tamaño, masa y cantidad aproximada de estrellas que contiene, la realidad es que desconocemos su forma exacta y su aspecto preciso, por lo que lo mejor que tenemos son comparaciones con galaxias conocidas que deberían tener aspectos y tamaños similares.

Referencias:

Rix, Hans-Walter et al, 2013, The Milky Way's Stellar Disk, The Astronomy and Astrophysics Review. 21: 61., doi:10.1007/s00159-013-0061-8

 

 

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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