Más allá de las galaxias

El concepto de galaxia no surgió de la nada. En el siglo XVIII aún se discutía si todo lo que vemos en el cielo era una única estructura, y por ende todo el Universo, o si algunas de las cosas que veíamos estaban más lejos de lo que parecía, y por tanto existían diferentes ‘universos isla’. Hoy en día no sólo sabemos que vivimos en un sistema en una de las cientos de miles de galaxias que hay en el Universo, sino que nuestra propia galaxia está a su vez dentro de estructuras mayores. Vamos a verlo.

El primer intento de determinar las dimensiones de nuestro universo/galaxia lo hizo William Hershel en 1785, bajo dos suposiciones:

• Todas las estrellas brillan igual.
• No hay medio intergaláctico que pueda apantallar parte de la luz que proviene de otras estrellas.

Según esto, las diferencias de brillo que tenían las estrellas se debía sólo a la distancia. Claro que hoy sabemos que esto no es correcto.

En aquel momento había dos corrientes de pensamiento: la representada por Shapley, que pensaba que todo lo que se veía en el cielo era todo el universo y que todo estaba dentro de una única estructura; y la representada por Heber Curtis, quien apoyaba la idea de que había muchas galaxias y nosotros vivíamos sólo en una de ellas, o como se decía entonces, universos isla.

La clave para discernir quién llevaba razón era poder calcular con precisión distancias. Entra en escena Henrietta Leavitt con sus cefeidas. Las cefeidas son un tipo de estrella variable con las que se pueden calcular muy bien distancias. Si quieres saber más sobre cefeidas y la Historia de Henrietta Leavitt, puedes leer este artículo:

Las cefeidas de Henrietta Leavitt

El propio Shapley usa las cefeidas de Henrietta: las descubre en cumulos de galaxias, se da cuenta de que hay más en la dirección de Sagitario y deduce que el centro de la estructura en la que vivimos debe estar ahí, y deduce que dicha estructura debe medir unos 65Kpc. ¿Por qué, aun teniendo la herramienta de las cefeidas, Shapley sigue desechando la idea de que hay muchas galaxias? Le despista un hecho mal interpretado: tuvo lugar una supernova en la galaxia de Andrómeda, y él la confundió con una nova. Pensó que si una nova brillaba tanto, era porque tenia que estar muy cerca, por lo que Andrómeda sería sólo una nébula de nuestra galaxia.

Era tal el convencimiento de Shapley sobre su teoría que cuando Humason (ayudante de Hubble) le enseña una cefeida en Andrómeda marcándola en una placa fotográfica y mostrando los datos que evidenciaban que esa ‘nébula’ estaba mucho más lejos, tirando por tierra la teoría de Shapley, éste borró disimuladamente la marca en la placa e hizo como si no hubiera pasado nada. Evidentemente Humason sabía volver a encontrar su cefeida, y este descubrimiento aumentó el compendio de evidencias de que nuestra galaxia no era la única gran estructura del Universo.

Hoy en día sabemos que la distribución de galaxias en el espacio no es homogénea. La Vía Láctea tiene galaxias satélite más pequeñas, como las Nubes de Magallanes, la de Sagitario o la enana del Can Mayor, que es la más cercana a la Tierra, a 7.6Kp (el Sól está a 8Kpc del centro galáctico).

Nuestra galaxia y sus satélites se encuentran en el Grupo Local, un cúmulo que contiene unas 30 galaxias, de las cuales las más grandes son la propia Vía Láctea y Andrómeda. Ambas se encuentran a 650Kpc y en colision: Andrómeda se acerca a 300km/s.

A su vez, el Grupo Local se encuentra dentro de una estructura mayor llamada Concilio de Gigantes. Esta estructura con un nombre tan particular es un anillo formado por cúmulos de galaxias. Tiene forma de disco aplanado, de sólo 0.5Mpc de grosor. Esta forma, unido al hecho de que los ejes de rotación de las galaxias que participan en la estructura coinciden, es decir, todas tienen el mismo sentido de giro, induce a pensar que no es un grupo aparente o surgido del azar, sino que todas ellas tienen un origen común. El Grupo Local se encuentra casi en el centro, a 0.5Mpc, orbitándolo. Se pueden resaltar dos galaxias elípticas gigantes que se encuentran diametralmente opuestas: Maffle 1 y Centaurus A.

Pero, ¿qué es exactamente un cúmulo de galaxias? Es una zona de mayor densidad de galaxias que cumple que:

• Tiene mucho gas intracumular, entre 5 y 10 veces más gas que la suma de todo el gas de las galaxias que lo componen.
• El gas se distribuye de forma muy regular, habiendo más masa de gas en el centro del cúmulo y menos conforme nos alejamos del centro. Esta distribución se dice que es ‘virializada’.

Los cúmulos se descubren observando en el rango visible. En 1958, George Abell hizo un catálogo que se sigue usando a día de hoy. Los más cercanos son el Cúmulo de Virgo (con 13000 galaxias y a una distancia de 20Mpc) y el Cúmulo de Coma (con 1000 galaxias y a 100Mpc).

En los cúmulos no todos los tipo de galaxias se distribuyen de igual forma: las espirales abundan más en la periferia, mientras que las elípticas y lenticulares se encuentran en el centro. Esto tiene sentido, ya que sabemos que la fusión de galaxias espirales dan lugar a elípticas, y ya que en centro del cúmulo hay mayor densidad de galaxias, las fusiones deben ser frecuentes.

El Concilio de Gigantes pertenece al Supercúmulo de Virgo. Un supercúmulo es un cúmulo de cúmulos de galaxias. El nuestro se llama Supercúmulo de Virgo porque el mayor cúmulo del supercúmulo es el de Virgo. Los supercúmulos no están virializados, es decir, los cúmulos en ellos no se distribuyen de mayor a menor número conforme nos alejamos del centro.

Además, el Supercúmulo de Virgo pertenece a una estructura aún mayor, llamada Laniakea. Esta estructura fue descubierta por un equipo de científicos de la Universidad de Hawái liderado por Tully en 2014. Todas los supercúmulos dentro de Laniakea parecen tener una trayectoria que les lleva a juntarse en un punto situado en el Cúmulo de Norma. Los supercúmulos más conocidos dentro de Laniakea son el nuestro (Virgo), Hydra, Centaurus y Ophiuchus. Otros cúmulos vecinos que, sin embargo, no parecen tener este movimiento, son el de Hércules, Coma y la concentración de Shapley, lo que no deja de ser justicia poética. Y hablando de poesía, Laniakea significa ‘Cielo inmenso’.

¿Esto es todo? Claro que no. Los supercúmulos se alinean en unas estructuras aún mayores llamadas filamentos, que se unen en sus extremos unos con otros, conformando una red de filamentos. Entre ellos, todo es un enorme espacio vacío.

Así que vivimos en el planeta Tierra, en el Sistema Solar, en la galaxia Vía Láctea, en el cúmulo Grupo Local, en el Concilo de Gigantes, en el Supercúmulo de Virgo, en Laniakea, en un filamento en la inmensidad del Universo.