Choques entre galaxias

sábado, 30 de marzo de 2019 · 09:04

Por Marco Arturo Moreno Corral*

 

La contemplación del firmamento en noches despejadas y oscuras, engendró en los humanos un sentimiento de tranquilidad que al paso de los milenios, llevó a considerar al cielo como algo perfecto e inmutable. Sin embargo durante los últimos siglos, tuvimos pruebas de lo contrario. Los datos que los modernos instrumentos astronómicos han producido en los últimos cien años, muestran claramente que en el cosmos todo está evolucionando y cambiando y que dista mucho de ser tranquilo. Todo parece haberse iniciado con una “gran explosión” ocurrida hace trece mil novecientos millones de años, cuando una singularidad espacio-temporal originó el universo que ahora conocemos. De aquel violento proceso surgieron las galaxias; gigantescos conglomerados formados por estrellas, nebulosas, materia interestelar y radiación, en las que estos constituyentes interaccionan unos con otros por la fuerza de gravedad, que los obliga a orbitan alrededor de un centro común en cada galaxia.

A lo largo del siglo XX nuestro conocimiento sobre las galaxias fue aumentando, permitiendo establecer diferencias entre ellas, tanto de forma como de tamaño. Se agrupan en tres grandes conjuntos; espirales, elípticas e irregulares y están dispersas en todas direcciones. En efecto, a cualquier zona del firmamento que dirijamos nuestros telescopios, se encuentran galaxias. En la actualidad en el universo observable se estima que hay más de dos millones de millones de ellas, número tan grande que si las repartiéramos entre cada uno de los siete mil ochocientos millones de habitantes que ahora hay en la Tierra, tocarían veintiséis galaxias por habitante.

Esta enorme cantidad de galaxias no está dispersa al azar en el universo, sino que forman grupos conocidos como cúmulos de galaxias, que a su vez pueden agruparse para formar supercúmulos; todo ello por la acción de la fuerza gravitacional causada por sus gigantescas masas. Nosotros estamos inmersos en el llamado Grupo Local de Galaxias, conformado por alrededor de cincuenta galaxias próximas a la nuestra que es la Vía Láctea. Las tres más prominentes en él son la nuestra, la de Andrómeda y la del Triángulo. Estas dos últimas llamadas así porque se localizan en dirección de las constelaciones de Andrómeda y del Triángulo. Las dos más masivas de este conjunto son Andrómeda, que contiene algo más de trescientos mil millones de estrellas y la Vía Láctea, que está formada por doscientos mil millones, donde el Sol es solamente una de ellas. Estas tres galaxias son del tipo espiral; esto es, de su parte central, surgen estructuras materiales formadas por estrellas, polvo y gas, que la envuelven formando patrones espirales.

Al igual que sus dimensiones, sus distancias a nosotros también son colosales, pues Andrómeda se encuentra a dos y medio millones de años-luz de nosotros, mientras que la del Triángulo está a casi tres millones de años-luz. Esto significa que la luz que llega a nuestros telescopios para formar las imágenes de estos objetos cósmicos, ha viajado entre dos y medio y tres millones de años, con una velocidad de trescientos mil kilómetros por segundo. Si recordamos que la luz emitida por la superficie solar tarda en llegar a la Tierra ocho minutos, trece segundos, podremos darnos cuenta de lo alejado que están estas galaxias.

 

El estudio de las galaxias

Andrómeda tiene la particularidad de ser conocida desde al menos la Edad Media, pues existen registros de su observación desde el siglo XI, lo que hace de ella el objeto más lejano que puede mirarse a simple vista. Claro está, hay que hacerlo en una noche oscura y despejada y saber en qué dirección se encuentra. Así podrá verse como una pequeña mancha blanquecina con forma alargada contra el fondo negro del cielo. Pero fue hasta el siglo XVII cuando fue observada a través de telescopios.

Durante el XVIII fue estudiada por William Herschel, quien fue el primero en ver su región central. Un siglo después William Huggins encontró que la luz proveniente de ella era esencialmente estelar, lo que llevó a concluir que a diferencia de otros objetos de aspecto nebular que ya se habían identificado en el firmamento, Andrómeda estaba principalmente formada por estrellas. Fue hasta 1925 cuando Edwin Hubble mostró que era un objeto que se hallaba más allá de los confines de nuestro propio sistema estelar. Desde esas fechas se le ha estudiado mucho, lo que entre otras cosas permitió establecer su distancia a nosotros, su tamaño y sus características dinámicas. Al medir su velocidad, se encontró que está viajando a unos trescientos kilómetros por segundo, pero que lo hace en dirección hacia la Vía Láctea. Esto llevó a teorizar que en algún momento del futuro lejano, la Vía Láctea y Andrómeda chocarían.

Siendo las galaxias los objetos individuales de mayores dimensiones, su estudio es un campo de la Astrofísica que brinda mucha información para entender los procesos que ocurren a gran escala en el universo. Es así como los modernos telescopios, tanto terrestres como espaciales, han mostrado que entre ellas las hay que están interactuando directamente unas con otras. El caso más conocido es el de la llamada galaxia del Remolino, también identificada como M51. En efecto, las fotografías muestran que esta galaxia espiral está intercambiando materia con otra aparentemente más pequeña que ha sido catalogada como NGC 5195. Debe aclararse que estos procesos no son de días, años o siglos, son fenómenos que ocurren durante millones de años.

Actualmente se conocen más galaxias que están interaccionando e incluso chocando, como un par que se encuentra a unos ochenta millones de años-luz en dirección de la constelación de Canis Major, que involucra a las galaxias NGC 2207 e IC 2163, o el sistema conocido como la Galaxia de la Antena ubicado en dirección de la constelación de Corvus, a setenta millones de años-luz. Uno más es NGC 520, situado a cien millones de años-luz en dirección de Piscis. Más extremo es el caso de tres galaxias en colisión localizadas a quinientos setenta millones de años-luz en la constelación de Ursa Major; grupo conocido como Arp 194. Estos y otros ejemplos muestran que el choque entre galaxias no es algo infrecuente, por lo que los astrónomos tratando de entender las causas que ocasionan estos espectaculares fenómenos, han desarrollado modelos matemáticos que a través de las computadoras muestran en qué tiempos y de qué manera se dan estos gigantescos choques.

Con estas ideas volvamos al futuro choque entre Andrómeda y la Vía Láctea. Por la distancia que las separa y por la velocidad con la que se están acercando, su interacción directa comenzará en unos cinco mil novecientos millones de años, cuando comenzarán a intercambiar masa y dos mil millones de años después, se fusionarán en una sola y gigantesca galaxia, que probablemente será del tipo de las elípticas, donde habrán desaparecido los brazos espirales que actualmente las caracterizan.

Sí nos preguntamos qué pasará entonces con la Tierra, para cuando comiencen su interacción directa, nuestro Sol habrá evolucionado y llegará a su etapa final como estrella, aumentando su volumen hasta donde actualmente lo orbita Marte, así que para ese tiempo nuestro planeta habrá sido evaporado. Si los descendientes de la humanidad existieran, mucho antes de esa etapa catastrófica del Sol habrían tenido que emigrar masivamente buscando sobrevivir. Esto que suena a novela de ficción científica, es el futuro predecible de acuerdo a lo que la Astrofísica nos enseña sobre la evolución terrestre, solar y de nuestra galaxia. Pareciera un panorama aterrador, pero a nuestro favor está el tiempo. Para que esos fenómenos ocurran pasarán miles de millones de años; más de los que han trascurrido desde que el Sol y la Tierra se formaron, así que debemos estar tranquilos, pues la Astronomía nos permite saber que el futuro a escala humana de nuestro planeta es seguro. ¡Este es el verdadero valor social del conocimiento científico!

 

*Instituto de Astronomía, Campus Ensenada, Universidad Nacional Autónoma de México.

mam@astro.unam.mx

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