Las galaxias solo tienen 100 a?os

En la noche entre el 5 y 6 de octubre de 1923, hace hoy 100 a?os, nacieron todas las galaxias para los humanos. En esa fecha, Edwin Hubble tom¨® una foto de lo que ¨¦l llamaba nebulosa Messier 31 y ahora conocemos m¨¢s como Andr¨®meda. A la mayor¨ªa de astrof¨ªsicos no nos gusta la palabra foto, preferimos hablar de im¨¢genes del cielo, pero es que Hubble realmente us¨® una placa fotogr¨¢fica. La placa con la que hizo la famosa fotograf¨ªa med¨ªa unos 10x13 cm?, tom¨® datos durante 45 minutos a trav¨¦s del telescopio Hooker de 100 pulgadas del Observatorio del Monte Wilson, en lo que hoy es un lugar tremendamente contaminado por la luz de Los ?ngeles. Esa placa fotogr¨¢fica, llamada H335H ¡ªplaca 335 de Hooker tomada por Hubble¡ª, se puede concebir como la partida de nacimiento que los humanos creamos para todas las galaxias, el primer registro.

No es muy conocida, pero esa foto deber¨ªa ser ic¨®nica, incluyendo la inscripci¨®n en rojo que Hubble hizo sobre ella: escribi¨® ¡°VAR!¡±, tachando adem¨¢s una ¡°N¡± que estaba al lado de una estrella. Inicialmente, hab¨ªa identificado un peque?o objeto visible en la foto como una nova, una estrella que aleatoriamente habr¨ªa incrementado su brillo de manera breve, para luego apagarse y volver a ser bastante m¨¢s d¨¦bil. Pero esa noche descubri¨®, con sorpresa, si nos guiamos por el signo de exclamaci¨®n, que la estrella variaba su brillo de manera peri¨®dica.

Eso era exactamente lo que andaba buscando. En esa noche de oto?o de 1923 hab¨ªan pasado ya m¨¢s de tres a?os desde el conocido como Gran Debate, en el que se discuti¨® sobre si la V¨ªa L¨¢ctea era todo el universo o si pod¨ªan existir otros sitios parecidos a la V¨ªa L¨¢ctea, otras¡­ ?En ese momento no hab¨ªa palabra para lo que hoy conocemos como galaxias! Las opciones que se discutieron en el Gran Debate eran dos. Una dec¨ªa que lo que se conoc¨ªa como nebulosas espirales, como esa Messier 31 que nombramos en el primer p¨¢rrafo y que se conoc¨ªa con ese nombre desde que a finales del siglo XVIII Charles Messier publicara su Cat¨¢logo de nebulosas y c¨²mulos de estrellas, eran parte de nuestra V¨ªa L¨¢ctea. La otra opci¨®n era que m¨¢s bien se trataba de otros objetos parecidos, m¨¢s all¨¢ de los l¨ªmites de nuestra casa. Ese debate, en el que se expusieron argumentos a favor de las dos posibilidades, lo gan¨® la opci¨®n que tres a?os m¨¢s tarde se demostrar¨ªa err¨®nea, que el universo se limitaba al tama?o de nuestra V¨ªa L¨¢ctea. La ciencia a veces da pasos hacia atr¨¢s para pegar saltos hacia adelante. N¨®tese que me ha costado horrores no escribir galaxia en este p¨¢rrafo, pero es que la palabra no exist¨ªa tal y como hoy la conocemos, y el Gran Debate no auguraba nada bueno para esa palabra.

A Hubble no le debi¨® convencer mucho lo que se concluy¨® en el Gran Debate, porque ¨¦l sigui¨® intentando contestar a una pregunta tan b¨¢sica (pero fundamental) que parece hecha por un ni?o: ?qu¨¦ tama?o tiene el universo? Y para ello estaba buscando un tipo de estrellas que se hab¨ªan descubierto, unos 10 a?os m¨¢s tarde de que Messier construyera su cat¨¢logo, en 1784, y que variaban su brillo peri¨®dicamente. M¨¢s de un siglo despu¨¦s, en 1908, la ciencia avanza lentamente: la astr¨®noma Henrietta Swan Leavitt descubri¨® que el periodo de variabilidad de esas estrellas depend¨ªa de su luminosidad. Esas estrellas se conocen como cefeidas, porque la primera (bueno, hoy creemos que fue la segunda) descubierta fue la cuarta estrella m¨¢s brillante de la constelaci¨®n de Cefeo, padre de Andr¨®meda (?qu¨¦ casualidad!). Y de ah¨ª, su nombre, Delta Cephei, y el calificativo a este tipo de estrellas, las cefeidas.

Hubble sab¨ªa que esa gran propiedad de las cefeidas que nos regal¨® el universo pod¨ªa servir para determinar la distancia a objetos lejanos. Solo hab¨ªa que buscar cefeidas, estudiar su variabilidad, determinar su periodo (todo con mucha paciencia y la ayuda de computadoras humanas), y con ¨¦l calcular su potencia intr¨ªnseca (la energ¨ªa que liberan por segundo), lo que los astrof¨ªsicos llamamos luminosidad (porque hay mucha historia en la astrof¨ªsica y nos resistimos a usar la palabra f¨ªsica adecuada: potencia). Al comparar esa potencia con la luz que recibimos se pod¨ªa calcular la distancia. Basta con usar la descripci¨®n f¨ªsico-matem¨¢tica de la muy obvia propiedad de que los faros, por muy brillantes y cegadores que sean al verlos de cerca, se ven m¨¢s d¨¦biles a distancias cada vez m¨¢s grandes.

Con ese gran objetivo en mente, hoy podemos decir que la noche del 5 al 6 de octubre de 1923 Hubble descubri¨® la inmensidad del universo. Con las observaciones de esa noche y varias m¨¢s en las siguientes semanas, Hubble calcul¨® que la distancia a Andr¨®meda era unos 2 millones de a?os luz. En el Gran Debate se mencionaron tama?os de la V¨ªa L¨¢ctea de entre 30.000 y 300.000 a?os luz, as¨ª que el c¨¢lculo de Hubble no ofrec¨ªa duda: esa estrella, hoy conocida como V1 (y observada por el telescopio Hubble 80 a?os despu¨¦s), que seguramente pertenec¨ªa a la nebulosa de Andr¨®meda, estaba much¨ªsimo m¨¢s lejos que los confines de la V¨ªa L¨¢ctea. Es m¨¢s, a esa distancia, y teniendo en cuenta el tama?o de la nebulosa en el cielo, ahora usando otra ecuaci¨®n f¨ªsico-matem¨¢tica que expresa que los objetos distantes parecen m¨¢s peque?os que lo que son (algo que, en general, es mentira, pero esa es otra historia) se pod¨ªa calcular que Andr¨®meda ten¨ªa un tama?o parecido a la V¨ªa L¨¢ctea.

Las otras muchas nebulosas conocidas en ese momento estaban a distancias tan o m¨¢s grandes que esos 2 millones de a?os luz, algo que Hubble y otras astr¨®nomas midieron en a?os sucesivos. Poco importa que las distancias de Hubble estuvieran equivocadas en un factor 2. Los n¨²meros eran tan grandes que solo cab¨ªa concluir que hab¨ªa otras v¨ªas l¨¢cteas, otras¡­ Galaxias. Hab¨ªa nacido un nuevo t¨¦rmino, una nueva rama de la ciencia, una concepci¨®n del universo completamente nueva. En una noche hace 100 a?os tomamos los datos para aprender que el cosmos es gigantesco, su tama?o cambi¨® para nosotros para siempre en un abrir y cerrar de obturador de c¨¢mara fotogr¨¢fica (que fue de 45 minutos). Est¨¢bamos, adem¨¢s, a las puertas de un cambio de paradigma de nuestra concepci¨®n del cosmos, del que poco despu¨¦s se descubrir¨ªa que estaba en expansi¨®n, gracias tambi¨¦n a esa ¡°placa VAR!¡± y esa primera cefeida de M31 descubierta por Hubble hace 100 a?os. El universo no fue lo mismo desde ese momento.

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de un ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, y Eva Villaver, profesora de investigaci¨®n en el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias.

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